基于支持向量机的Laplacian网格曲面孔洞修补算法.pdf

《基于支持向量机的Laplacian网格曲面孔洞修补算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年1月计算机工程与设计Jan．2014第35卷第1期C0MPUTERENGINEERINGANDDESIGNVo1．35No．1基于支持向量机的Laplacian网格曲面孔洞修补算法许斌，李忠科，宋大虎(第二炮兵工程大学计算机教研室，陕西西安710025)摘要：针对三角网格曲面上的孔洞修复问题，提出了一种空间修补算法。在提取孔洞边界特征后进行边界预处理，建立孔洞边界特征平面，并将孔洞边界向该平面投影；通过二维三角化在特征平面上对孔洞多边形进行修补；以孔洞边界周围的网格顶点坐标及其Laplacian坐标作为训练样本，通过最小二乘支持向量机推断

2、出填充顶点的Laplacian坐标；以推断得到的填充顶点，Laplaeian坐标为基础建立线性方程组，求解得到填充顶点坐标，以实现孔洞的准确修补。实例验证说明该算法可以很好的恢复缺失部分曲面的几何特征。关键词：三角网格模型；孔洞修补；Laplacian坐标；最小二乘支持向量机；三角剖分中图法分类号：TP39文献标识号：A文章编号：1000—7024(2014)01—0237—06HolerepairingalgorithmintriangularmeshsurfacebasedonsupportvectormachinesandLaplacianx

3、uBin，LIZhong-ke，SONGDa-hu(TeachingandResearchSectionofComputer，SecondArtilleryEngineeringSchool，Xi’an710025，China)Abstract：Aimingatrepairingthetriangularmeshholes，anewholefillingalgorithminspaceispresented．Theholesboundaryareextractedandpretreated，andthecharacteristicplaneofth

4、eholeisestablished，onwhichboundaryisprojected；holesoncharacteristicplanethroughtwo-dimensionaltriangulationarerepaired．TheEucliden-coordinateandLapacianofmeshpointsoftheholeboundaryarechosenastrainingsampleforsupportvectormachinesanddeducedLapacianoffillingpoints；coordinateoff

5、illingpointiscalculatedwsinglinearequationsbasedondeducedLapacianoffillingpointstofiletheholeprecisely．Examplesprovethatthisalgorithmfurbishesupgeometricdetailsofmissingareaoftriangularmeshsurface．Keywords：triangularmeshmodel；holerepairing；Laplacian；least—squaressupportvectorm

6、achines；triangulation性，即能够处理各种类型孔洞。总体来说，孔洞的修复问O引言题可以归结为空间多边形的三角剖分问题，很多学者都对使用扫描仪获取模型表面的三维数据时，由于物体表这个问题进行了深入研究，下面对其中一些具有代表性的面反射性、扫描设备的缺陷、模型表面的自遮挡等原因，算法进行简要介绍。文献E13提出了一种采用体数据场融点云数据通常含有孔洞，进而导致重构后的网格曲面也存合进行孔洞修补的算法，该算法首先迭代计算扩展体数据在着孔洞。孔洞的存在极大地影响了模型的完整性和显示场的描述范围，然后在此基础上建立一个能够描述整个孔效果，在

7、工业应用场合则会导致后续操作无法进行，因此，洞区域及其周围曲面的场函数来完成孔洞缺失数据的修复。对这些孔洞进行修复是曲面网格模型数据处理的一个关文献E23使用RBF隐式曲面来对孔洞曲面进行修复，算键步骤。法中首先计算孔洞边界顶点的邻域顶点，然后根据其几何从实际应用角度考虑，一个好的曲面修复算法应尽可属性插值生成孔洞区域的RBF隐式曲面，最后对该曲面进能地满足下面两个条件：①修复曲面尽量接近原始真实形行网格化处理并与原始网格曲面进行融合得到孔洞修复后状，与周围网格有很好的光顺连接；②算法有较强的鲁棒的网格曲面。上述几种算法的优点是能够修复较大的孔洞，

8、收稿日期：2013—04-08；修订日期：2013—06—10基金项目：国家科技支撑计划基金项目(2009BAI81BoO