本文關(guān)鍵詞：基于自適應(yīng)延遲切割的三角網(wǎng)格布爾運(yùn)算優(yōu)化

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【摘要】：規(guī)則化的布爾運(yùn)算被廣泛應(yīng)用在三維建模系統(tǒng)中.近年來,隨著圖形硬件的發(fā)展,基于三角網(wǎng)格的規(guī)則化布爾算法由于輸出結(jié)果能直接被圖形硬件處理,表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì).但是傳統(tǒng)的算法由于采用CSG樹局部評(píng)估策略,使得面片在相交測(cè)試中反復(fù)被切割,并且由于面片分類在切割后的模型之間直接進(jìn)行,導(dǎo)致算法無法在保證魯棒性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高性能.為了避免這些問題,提出了一種CSG樹全局評(píng)估算法來統(tǒng)一執(zhí)行單次和連續(xù)布爾運(yùn)算.算法由兩部分組成:自適應(yīng)的延遲切割和全局化面片分類.在自適應(yīng)的延遲切割階段,算法通過仔細(xì)處理多個(gè)三角面片相交導(dǎo)致的各種情況擴(kuò)展延遲切割到整個(gè)CSG樹來避免由于面片的反復(fù)切割帶來的數(shù)值誤差累積,并利用自適應(yīng)的八叉樹使得相交測(cè)試可在線性時(shí)間內(nèi)完成.在全局化面片分類階段,算法通過分治法使得分類始終在切割后的面片和原始輸入模型之間進(jìn)行來保證分類的精度;通過結(jié)合組分類策略和自適應(yīng)的八叉樹來進(jìn)一步優(yōu)化分類性能.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提算法無論是在執(zhí)行單次還是在連續(xù)布爾運(yùn)算時(shí),都能在保證魯棒性的同時(shí)性能優(yōu)于其他算法,因此該算法可廣泛應(yīng)用于交互式建模系統(tǒng)中,如數(shù)字雕刻、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造(CAD/CAM)等.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系;歐特克(中國(guó))軟件研發(fā)有限公司;計(jì)算機(jī)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)科學(xué)院軟件研究所);
【關(guān)鍵詞】： 布爾運(yùn)算 三角網(wǎng)格 構(gòu)造實(shí)體幾何 延遲切割 自適應(yīng)八叉樹
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61572316,61133009) 國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)(2015AA015904)~~
【分類號(hào)】：TP391.7
【正文快照】： 1引言 三維幾何模型的規(guī)則化布爾運(yùn)算[1]定義為兩個(gè)模型內(nèi)部集合運(yùn)算的閉包.通過對(duì)多個(gè)三維幾何模型反復(fù)執(zhí)行規(guī)則化的并(union)、差(subtract)或交(intersect)操作,可以生成新的任意復(fù)雜的三維幾何模型.因此,三維幾何模型的規(guī)則化布爾運(yùn)算被廣泛應(yīng)用在許多領(lǐng)域,如數(shù)字雕刻、

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