保特征的三角网格均匀化光顺算法.pdf

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1、第19卷第3期计算机集成制造系统V01．19N0．32013年3月ComputerIntegratedManufacturingSystemsMar．2013文章编号：1O06—5911(2O13)03一O461—07保特征的三角网格均匀化光顺算法陈中，段黎明抖，刘璐h(1．重庆大学机械工程学院，重庆400030；2．重庆大学ICT研究中心，重庆4OOO30)摘要：为了使网格光顺算法在消除噪声的同时，保持模型特征并优化网格，提出一种保特征的网格均匀化光顺算法。首先获取二阶邻域三角面片的信息，使用改进的双边滤波器和准拉普拉斯算子预测顶点位置，然后综合拉普拉

2、斯光顺法与平均曲率法的优点，沿顶点切平面和法矢量方向同时对网格顶点进行调整。实验结果表明，与现有方法相比，该方法可以有效去除噪声，保持三维表面模型的特征并使网格得到优化。关键词：逆向工程；网格光顺；双边滤波；特征保持；均匀网格中圈分类号：TP391文献标志码：AFeature-preservinguniformmeshsmoothingalgorithmCHENZhong，DUANLiming’，L，UL“’(1．CollegeofMechanicalEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400030，Chin

3、a,2．ICTResearchCenter，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China)AIBtr~：Inordertomakethemeshsmoothingalgorithmspreservesharpfeaturesandoptimizemeshes，flfeature-preservingunifommeshsmoothingalgorithmwaspresented．Firstly，thepresentedalgorithmcombinedlocalpre-dictionsfromthesecondord

4、ertriangularmesheswithmodifiedbilateralfilteringandquasi-Laplaciansmothingop—erator，andthencombinedtheadvantagesofLaplaciansmothingandmeancurvaturesmothing，thevertexwasregulatedinthedirectionofcombinationoftheLaplacianandmeancurvaturemethodsvectors．Comparedwiththeexistingmethods，

5、experimentalresultsshowedthatthepresentedalgorithmcouldeffectivelyremovenoisefromme-sheswhilepreservingthefeaturesoftheoriginalmodelandoptimizingmeshes．KeywOrtb：reverseengineering；meshsmothing；bilateralfiltering；feature-preserving；unifo1-inmesh模型表面凹凸不平，几何特征模糊、变形甚至丢失，O引言因此需要对含噪声的模

6、型进行光顺处理，为后续的目前在逆向工程领域，三坐标测量机、三维激光三维实体模型重构提供高质量的特征表面[。光顺扫描仪等被大量使用，但是这些测量手段只能对产就是去除三角网格模型噪声的过程，在去除噪声的品的开敞部位进行测量，不适用于有复杂内腔产品同时还要保持模型的拓扑信息和几何特征不变，避的内腔测量。工业CT(IndustrialComputed免发生模型收缩和过光顺。Tomography，ICT)技术是目前较为先进的非接触国内外许多学者对三角网格模型的光顺进行了测量方法，可以得到产品的外表面和复杂内腔的测深入研究：拉普拉斯Ez-s3(Laplacian)光

7、顺法是应用量数据。由于受到各种因素的干扰，而且体数据转最为广泛的光顺算法之一，该方法一般是对每个顶化为表面三角网格模型方法存在缺陷，使得由ICT点定义一个拉普拉斯算子来确定调整方向，然后以测量方法得到的模型存在一些噪声，导致三角网格一定速率沿调整方向移动顶点来调整网格，该方法收稿日期：2012-01—29；修订日期：2012—05—21。Received29Jan．2012；accepted21May2012．基金硬目：重庆市科技攻关计划资助项目(CSTC2009AC3047)。Foudationitem：ProjectsupportedbytheCho

8、ngqingMunicipalTechnologiesR&DProgram，Ch