网格模型的三角bezier曲线网细分逼近技术分析

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1、南京师范大学中请硕士学位论文摘要当日仃各种高级造型工具的不断涌现和三维数据扫描技术的同益成熟，使得人们对几何模型数据的精度和细节都提出了更高的要求，这同时也导致了三维几何模型数据的规模和复杂程度急剧增长，对现有三维图形引擎的处理能力和速度都提出了巨大的挑战，从而给三维模型的编辑绘制、交互显示、虚拟漫游、网络传送、信息共享等方面的应用都带来了极大的困难；另一方面，越来越多的网络服务要求在互联网上传送三维几何模型，但是网络带宽的限制严重阻碍了这种媒体的传播。如何在保持三维模型几何特征的情况下，用较少的数据量来重建复杂模型，以降低网络传输的带宽及加快实时绘制的速度，己成为近年来国际图形学

2、界的研究热点之一。本研究正是从降低复杂模型数据量的角度出发的，在逆向工程、计算机视觉、医学、虚拟现实、电子商务等各个应用领域的推广使用都有着重大的现实意义。本文的工作主要包括以下四个方面：1．详细分析实现了基于二次误差度量的边折叠简化算法。该算法在执行效率和简化效果两方面均有出色表现，而且可以根据用户指定的简化比率或简化后的网格数目，来完成任意规模的网格化简。2．提出了一种基于简化模型诱导的三边域分片算法。将网格简化生成的基域面片作为三边界区域的拓扑结构，然后采用最短距离算法将简化模型上的影子控制顶点投影到原始网格模型上，再采用短程线边界形式得到三边域划分边界。该算法主要借助简化和

3、投影来完成，生成三边界区域的速度与网格模型的规模近似成线性关系，且规模越大时f刚越长。3．提出了--7中三角B6zier曲线网拟合算法。利用B6zier曲线的良好性质，在两个控制顶点之间构造一条三次B6zier曲线，来近似地描述它们之间的最短路径，从而形成分片模型的边界。该算法使得模型的边界更加光滑圆润，弥补了简化率较大时模型棱角分明的缺陷，且效率很高。4．为了在保持模型相似性的情况下最大程度地逼近原始模型，并生成模型的多分辨率表示，本文融合LOOP细分思想，对三角B6zier曲线网进行细分。在对模型重建精度要求不高的情况下，该算法与网格模型的简化算法结合起来，不仅可以实现网格模型

4、的多分辨率表示，而且能有效地降低模型细分逼近处理的时间，有利于三维模型的实时绘制和传输。关键词：三角网格，简化，三角域划分，B6zier曲线，细分——南京师范火学中请硕上学位论文————————————————————————————————————二-二∑二二二AbstractAsthecurrentadvancedmodelingtoolscontinuetoemergeand3Ddatascanningtechnologyhasbecomemoresophisticated，thedataaccuracyanddetailsofgeometriclnodelsareputfo

5、rwardhigherrequirements，thisalsoleadstoasharpgrowthof3Dmodeldatasizeandcomplexity,andthusproposesahugechallengetotheexisting3Dgraphicsenglneprocessingcapacityandspeed．consequentlyithasbroughtgreatdifficultiestotheeditdrawing，interactivedisplay,virtualroaming，network，informationsha“ngandotherap

6、plicationsof3Dmodels；ontheotherhand，moreandmorenetworkservicereauiresthetransmissionof3DmodelsthroughtheInternet，however，thenetworkbandwidthhasseriouslyhinderedthemediapropagation．Howtoreconstructthecomplexmodelwith1essamountofdata．inthecaseofkeepingthegeometricalfeature，consequentlytoreducene

7、tworkbandwidthandacceleratetherenderingspeed，hasbecomearesearchfocusinthefieldofinternationalgraphicsinrecentyears．Thisstudyisjustfromtheperspectiveofcompressingtheamountofcomplexmodels，whichalsohasimportantpracticalsignificanceinrevers