【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷地發(fā)展，，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如工程、醫(yī)藥、藝術(shù)、廣告業(yè)等。而三維掃描技術(shù)與圖像獲取技術(shù)的出現(xiàn)及迅速地發(fā)展，使得三維幾何模型廣泛地應(yīng)用在游戲動(dòng)漫，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，逆向工程等眾多領(lǐng)域。獲取海量的高精度的三維數(shù)據(jù)信息成為現(xiàn)實(shí)，但隨之而來的三維幾何模型的構(gòu)造和處理給計(jì)算機(jī)的處理能力帶來了極大地挑戰(zhàn)，于是，網(wǎng)格簡化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并且逐漸成為了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)問題之一。如何更快更好地以簡單的幾何模型代替復(fù)雜的幾何模型，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以邊為出發(fā)點(diǎn)，提出基于頂點(diǎn)重要度的邊折疊簡化方法和基于三角剖分的邊去除簡化方法，在保持模型的重要幾何特征的前提下，快速地推動(dòng)網(wǎng)格簡化。 本文依據(jù)邊折疊和邊去除的思想探討網(wǎng)格簡化的關(guān)鍵技術(shù)，主要完成以下工作： （1）融合了頂點(diǎn)重要度和邊折疊簡化方法。對影響簡化效果的相關(guān)因子（如三角面片形狀因子，夾角因子等）進(jìn)行了系統(tǒng)地分析并給出了判定準(zhǔn)則。依據(jù)頂點(diǎn)重要度定義邊折疊的代價(jià)和邊的折疊順序，確定邊折疊后新頂點(diǎn)的位置。為了保證模型的簡化質(zhì)量，并不丟失模型的細(xì)節(jié)特征，通過凍結(jié)技術(shù)限定模型簡化程度，并給出特征邊和邊界區(qū)域的簡化處理方案。 （2）提出了基于三角剖分的邊去除簡化方法。依據(jù)頂點(diǎn)刪除的基本思想提出基于邊去除的簡化方法，綜合分析給出邊去除的基本準(zhǔn)則，并對邊去除后形成的空白區(qū)域進(jìn)行三角剖分，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格簡化操作。為了保證網(wǎng)格重建的正確性，提出了快速判斷頂點(diǎn)凹凸性的方法，分情況討論了空白區(qū)域網(wǎng)格重建的基本過程，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明該方法是可行的。 采用基于頂點(diǎn)重要度的邊折疊簡化方法和基于三角剖分的邊去除簡化方法是針對邊實(shí)施簡化的，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，此方法對光滑模型和不光滑模型同樣適用，同時(shí)對帶有邊界區(qū)域和孔洞區(qū)域模型的處理也較為理想。
【圖文】：

型的表示空間中，一般描述一個(gè)物體需要包括三類基本信息：幾何位置、拓信息。幾何位置即點(diǎn)的位置坐標(biāo)，記錄模型中每一個(gè)點(diǎn)在空間所處點(diǎn)數(shù)表示，一般將頂點(diǎn)集合從 1 開始按順序編號(hào)；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系則間的相互關(guān)系。一般采用三角面片來描述，表示每個(gè)三角面片是由用三個(gè)整數(shù)來表示，且頂點(diǎn)的編號(hào)是有序的，是按順時(shí)針或逆時(shí)針1 右圖，由于有兩個(gè)面片的頂點(diǎn)的編號(hào)順序錯(cuò)誤，使得形成的面片存圖則是頂點(diǎn)順序正確的面片。由于頂點(diǎn)的順序通常決定的三角面片形學(xué)軟件進(jìn)行模型顯示時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致該部分不可見，造成模型表面點(diǎn)索引的順序尤為重要；屬性信息一般包括點(diǎn)的顏色信息、三角面照等信息。由于模型的表示方法不同，屬性信息也不是必須的，故通常只考慮幾何位置和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系這兩方面內(nèi)容。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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