三维网格编辑算法的研究

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1、北京工业大学博士学位论文三维网格编辑算法的研究姓名：马占国申请学位级别：博士专业：计算机应用技术指导教师：张鸿宾20081201北京工业大学工学博士学位论文．线上点的坐标值，然后经过逆映射得到形变后感兴趣区域顶点的坐标，达到形变的效果。根据骨骼线可以方便地对三维网格进行局部缩放和扭转编辑，也可以对目标点和骨骼点进行插值得到新的目标点，然后进行形变得到动画效果。本算法实现简单，易于操作，能达到实时交互的效果，并且形变后的表面自然，失真很小，保留了感兴趣区域的细节。本文还提出一种网格形变算法，是基于保持整个网格的任意两个相邻顶点的距离和两条邻边的夹角不变的，形变后能保持网格的局

2、部细节和体积细节。网格模型的形变是在一些指定的顶点的位置约束下进行的，任意两个相邻顶点的距离、两条邻边的夹角和这些约束条件联立构成网格模型的重建方程组，这个方程组是超定的，在最4"--乘意义下进行求解，它们的解就是形变后的网格模型顶点的位置。重．建方程组是非线性的，采用牛顿迭代法进行求解。本文的主要创新点如下：1．提出一种采用最4'--乘法建立两个对应平面的直接剪切一粘贴方法，通过对应平面不仅z日-,,匕e．,，zzE区，方便地将源网格的特征区域放置在要粘贴的位置，而且使粘贴结果的失真变小：2．提出一种基于骨骼线的旋转不变局部坐标表示的三维网格形变方法，采用线性旋转不变的局

3、部表示方法表示骨骼线上的点，在最4'--乘意义下产生形变，形变后能保持局部细节；3．提出一种基于保持整个网格的任意两个相邻顶点的距离和两条邻边的夹角不变的网格形变方法，形变后能很好地保持局部细节和体积细节。关键词三维网格编辑；剪切一粘贴；形变；骨骼线；保持局部细节ⅡAbstractII鼍曼兽曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼量曼曼曼曼曼曼曼曼曼!!!曼AbstractThe3Dgraphicsareacquiredby3Dmodelingsoftwareor3Dscanner．Byusingmodelingsoftwaretocreatecomplex3Dmoddsitrequires

4、proficientskillsandcarefuloperations，makesitatimeandenergyexhaustivework；whilefor3Dscanners，themodelstobescannedmustbeinreality．3DgraphicseditingCancreatevirtualmodelswhichdon’texistinnatureandthedifferentposesofexistentmodels．Theposesmaybeveryexaggerated．Theanimationisachievedbylinearlyin

5、terpolation．InabroaderSenSe，3Dmesheditingcanbedividedintocut—and-paste，blending，deformation，anddeformationtrmsfer．Inanarrowsense，3Dmesheditingisdeformation．Ontheotherside，3Dgraphicsreflectsrealitybetterthanimagethatusersaremorelikelytooperateonit，3Dgraphicseditingiscertainlyoneclassesofthe

6、seoperations．Asresearchesontechniquesofcompressionandtransferringof3Dgraphics,acquirementsof3Dgraphicsaremoreconvenienttousers，whichmake3Dgraphicseditingurgently．Reversely,3DgraphicseditingcallfacilitateitsusingamonguserSandmakesitaspopularastexts，audios，images，andvideosontheweb．Based0nthe

7、serequirements，3Dgraphicscut-and—pasteanddeformationeditingareexploredinthisthesis．Trianglemeshisthemostcolnnlonrepresentationof3Dgraphics，SOtheresearchsubjectofthisthesisfocuseson3DgraphicsrepresentedbyTrianglemesh．Anoveldirectcut-．and--pasteeditingmethodover