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隐式曲面多边形化

隐式曲面多边形化的目标,是生成一个健壮的、随曲率指导的规则三角片网格。考虑到Bloomenthal多边形化算法是足够健壮的,我们用Bloomenthal多边形化网格作为初始网格,再将其改造为符合我们需要的多边形化表示。我们给出了两种改造方法:(1)隐式曲面快速多边形化算法,其思路是希望能快速地生成规则网格;(2)隐式曲面重新多边形化算法,其出发点是生成曲率指导的规则网格。本文的整体架构如下:□ 在第一章中,主要介绍隐式曲面多边形化方面的背景知识,分析前人的相关工作并总结提出我们自己的思路。□ 在第二章中,我们提出了隐式曲面快速多边形化算法。该章详细分析了算法的两个基本步骤,算法具有以下优点:(1)算法简单,效率高。整个算法从思想上、实现上都很简单,而且比Bloomenthal多边形化算法的网格生成速度快;(2)生成网格较规则。由于网格细分前施加了网格优化操作,算法能生成比较规则的网格。□ 在第三章中,我们提出了隐式曲面重新多边形  (本文共55页) 本文目录 | 阅读全文>>

济南大学
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基于粒子采样的隐式曲面多边形化

曲面重构属于逆向工程技术,首先采集数据,对数据去除误差、噪声,修补空洞,然后根据获得的点云数据对曲面进行重构,而隐式曲面重构是曲面重构中的一种。由于隐式曲面容易判断点的内外、容易与直线求得交点,以及容易对其实现布尔操作等特性,成为计算机图形学研究的热点,但是同时也存在难以绘制的特点。隐式曲面的多边形化是指用多边形网格来逼近隐式曲面,从而达到绘制该隐式曲面的目的。基于粒子采样的隐式曲面多边形化,是指首先通过粒子系统获取曲面的稳定采样点,然后依据一定的算法将采样点连接成三角网格。采样点质量的好坏关系到三角网格的质量,三角网格连接的健壮性、光滑性影响到曲面表达的好坏。本文针对基于粒子采样的隐式曲面多边形化,存在误差不容易控制,参数难以调整等问题,提出了曲率约束下的隐式曲面的粒子采样,在粒子不和曲面交互的前提下进行。首先选取一个种子粒子,根据种子粒子的位置的不断更新来初始化固定数目的粒子。粒子之间具有相互的排斥力,由静电力函数定义,粒子...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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结合隐式曲面的网格融合

为用户提供强大易用的造型工具,满足他们创造复杂几何形体的需要一直是计算机图形学界所致力追求的目标之一。现有商业造型系统的复杂性使得它们的使用都局限于一些专业人员。基于草图的造型工具允许用户通过一些简单的线条勾画进行三维创作,操作简洁,迎合了一般爱好者的需求,但功能有限,只支持简单几何形体的构造。许多图像处理软件如Photoshop都支持图像之间的粘贴和混合,这些操作已成为人们由已有的图像片断生成复杂图像的习惯方式。对于三维造型来说,如果可以从已有模型的部件中“粘贴”组合出新的几何模型,一方面可降低造型的难度以满足一般业余爱好者的需要,另一方面又能大大提高动画师创作新模型的效率。近年来,国内外研究学者在三维网格模型的融合领域做了很多开创性的工作,提出了一些切实可行的技术。但是这些现有的算法在进行网格融合时物体时都采用将待融合物体的边界直接贴在一起的策略,无法处理多个边界同时融合的情况。事实上在融合物体时,既可以直接把待融合物体的边...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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基于粒子的隐式曲面多边形化

隐式曲面多边形化是指用多边形网格来逼近一个给定的隐式曲面方程,从而达到显示该隐式曲面的目的。考虑到用粒子采样和控制隐式曲面的算法生成的粒子均匀地分布在隐式曲面上,是对原来隐式函数的很好采样,同时避免了边界的融合问题,因此我们以粒子为基础,以任意光滑的隐式曲面方程为输入,经过粒子的采样和排斥,得到一个很均匀的隐式曲面的采样点,然后把这些采样点连接成三角网格。本文提出的算法得到的是质量很高的隐式曲面的网格表示,适用于复杂拓扑的隐式曲面,也适用于动态的光滑隐式曲面。通过再对网格进行1—4的细分,生成模型的满足多分辨率表示,得到忠于原隐式曲面的精细网格逼近。本文的整体架构如下:● 在第一章中,主要介绍了隐式曲面多边形化方面和粒子系统的背景知识,分析前人的相关工作并总结提出我们自己的思路。● 在第二章中,我们介绍了隐式曲面采样算法。该章详细分析了采样算法的步骤,算法具有以下优点:(1)算法简单,效率高。整个算法从思想上、实现上都很简单,可...  (本文共51页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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基于GPU的隐式曲面多边形化和造型技术

隐式曲面是计算机图形学中的一种重要的曲面表示方法。隐式曲面在判断内外关系、表示复杂拓扑、模型光滑融合等方面有很大的优势,因而在建模、可视化等领域有着广泛的应用。隐式曲面的研究中有两个重要问题:一、隐式曲面多边形化;二、隐式曲面的构建,例如从点云或者多边形网格拟合隐式曲面。围绕以上两个问题,本文首先综述了隐式曲面的研究背景和研究现状。其次,对隐式曲面研究中现存的问题进行了分析,并在其基础上提出了新的解决方法,主要包括二值体数据优化、隐式曲面快速多边形化、实体傅里叶变换理论和应用。本文的创新和贡献具体可分为如下几个方面:●提出了基于最大后验概率-马尔科夫随机场的二值体数据优化方法。假设目标数据是随机变量,并具有马尔科夫性,通过计算其最大后验概率推导了通用的优化公式,以及在常用模型下的优化公式;在此基础上,用户可选择不同的先验模型和观察模型来预测数据最有可能的取值,并将其作为优化结果。实验结果表明,文中方法可用于二值体数据的可视化、光...  (本文共109页) 本文目录 | 阅读全文>>

《计算机辅助设计与图形学学报》2001年04期
计算机辅助设计与图形学学报

基于投影法的隐式曲面多边形化

绘制多边形可借助图形系统的硬件来实现 ,因此 ,隐式曲面的多边形化是隐式曲面绘制的主要方法 .文中提出了基于投影法的隐式曲面多边...  (本文共5页) 阅读全文>>