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保持细节几何特征的三维网格模型轻量化算法 被引量：7
1
作者 张韵 王淑营 +1 位作者 郑庆 张海柱 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第4期1226-1232,共7页
对三维模型进行轻量化的一个重要策略是利用网格简化算法减少模型表面的三角面片数量,其中广泛使用的边折叠算法相较于其他网格简化算法效率更高、简化效果更好,然而该算法存在简化过程中可能损坏或丢失部分细节几何特征的问题。为了解... 对三维模型进行轻量化的一个重要策略是利用网格简化算法减少模型表面的三角面片数量,其中广泛使用的边折叠算法相较于其他网格简化算法效率更高、简化效果更好,然而该算法存在简化过程中可能损坏或丢失部分细节几何特征的问题。为了解决上述问题,提出通过增加曲线近似曲率和模型待折叠边的一阶邻域三角形的平均面积作为惩罚因子,以优化原始算法的边折叠代价。首先,根据几何中曲线曲率的定义,提出了曲线近似曲率的计算公式;其次,在顶点法向量的计算过程中,使用面积加权和内角加权两个阶段对初始法向量进行修正,从而考虑更加丰富的模型几何信息。通过实验验证了优化后算法的性能,与经典的二次误差测度(QEM)算法、顾及角度误差的网格简化算法相比,优化算法处理后的模型的最大误差分别至少降低了73.96%和49.77%;与QEM算法相比,优化算法处理后的模型Hausdorff距离至少降低了17.69%。可见,在模型轻量化的过程中,优化算法能够减少模型的形变,更好地维持自身的细节几何特征。 展开更多
关键词 网格简化 边折叠 曲线近似曲率 一阶邻域三角形面积 模型轻量化
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面向大规模地形LOD模型的并行简化算法 被引量：8
2
作者 刘晓平 凌实 +1 位作者 余烨 李琳 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期16-21,共6页
大规模地形的快速绘制一般采用层次细节(LOD)模型,需要在预处理阶段使用网格简化算法对模型进行简化。简化质量与简化效率间的矛盾一直是各种简化算法所需面临的问题。通过利用通用的并行编程环境MPI,提出了一种基于四叉树网格剖分的并... 大规模地形的快速绘制一般采用层次细节(LOD)模型,需要在预处理阶段使用网格简化算法对模型进行简化。简化质量与简化效率间的矛盾一直是各种简化算法所需面临的问题。通过利用通用的并行编程环境MPI,提出了一种基于四叉树网格剖分的并行简化算法,通过并行化达到提高算法效率的目的,并就模型拼接及负载平衡进行了相关讨论。最后,通过具体实例在集群环境下验证了算法的有效性,得到了较好的并行效果。 展开更多
关键词 计算机应用 大规模地形场景 LOD 模型简化 边折叠 并行程序设计
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一种基于近似曲率的边折叠简化算法 被引量：6
3
作者 张果 刘旭敏 关永 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第3期729-731,816,共4页
针对目前三角网格简化算法在低分辨率的状态下往往丢失模型重要几何特征,从而导致视觉上的失真问题,提出了一种改进的边折叠三角网格简化算法。在Garland算法基础上引入了近似曲率的概念,并将其加入到二次误差测度中,使得二次误差测度... 针对目前三角网格简化算法在低分辨率的状态下往往丢失模型重要几何特征,从而导致视觉上的失真问题,提出了一种改进的边折叠三角网格简化算法。在Garland算法基础上引入了近似曲率的概念,并将其加入到二次误差测度中,使得二次误差测度在能够度量距离偏差的情况下,能够反映模型局部表面几何变化。实验结果表明改进的算法有效保持了模型的细节特征,简化效果更好。 展开更多
关键词 网格简化 边折叠 二次误差测度 近似曲率 形状特征
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一种基于八叉剖分的近似曲率的边折叠简化算法 被引量：6
4
作者 张果 刘旭敏 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第5期1955-1958,共4页
为了提高三角网格模型简化的速度,满足实时显示的要求,并且有效地克服边折叠简化算法在低分辨率的状态下易丢失模型重要几何特征的问题,提出了一种基于八叉剖分的近似曲率的边折叠简化算法。采用八叉树结构自适应地分割网格模型空间,同... 为了提高三角网格模型简化的速度,满足实时显示的要求,并且有效地克服边折叠简化算法在低分辨率的状态下易丢失模型重要几何特征的问题,提出了一种基于八叉剖分的近似曲率的边折叠简化算法。采用八叉树结构自适应地分割网格模型空间,同时在各个区域中采用近似曲率的边折叠算法并行地进行边折叠操作。实验证明,该算法取得了不错的效果。 展开更多
关键词 网格简化 边折叠 近似曲率 形状特征 八叉树
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基于边收缩的快速网格简化算法 被引量：1
5
作者 孟军 宋磊 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第20期62-64,116,共4页
根据Garland的QEM算法提出了一种快速的网格模型简化算法。算法使用顶点权值来表示顶点的重要程度,顶点权值可以将收缩的边所影响的范围控制在较小的区域内;顶点的权值被存储在一个优先权队列中并且利用优先权队列来控制边收缩的顺序,... 根据Garland的QEM算法提出了一种快速的网格模型简化算法。算法使用顶点权值来表示顶点的重要程度,顶点权值可以将收缩的边所影响的范围控制在较小的区域内;顶点的权值被存储在一个优先权队列中并且利用优先权队列来控制边收缩的顺序,顶点的优先权队列所存储的元素比较少并且易于维护。该算法实现容易、执行速度快。 展开更多
关键词 网格简化 边收缩 优先权队列 二次误差
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车身拓扑网格简化算法研究 被引量：1
6
作者 周卓 李旭 +1 位作者 时艳茹 尹鹏举 《农业装备与车辆工程》 2008年第8期34-36,共3页
在车身逆向设计过程中,点云数据预处理后形成的拓扑网格数据庞大,直接导入三维软件中进行处理时,对计算机的显示、分析、存储、传输等会造成很大的负担。主要研究了车身曲面重构过程中基于二次误差测度的边折叠网格简化算法。该方法将... 在车身逆向设计过程中,点云数据预处理后形成的拓扑网格数据庞大,直接导入三维软件中进行处理时,对计算机的显示、分析、存储、传输等会造成很大的负担。主要研究了车身曲面重构过程中基于二次误差测度的边折叠网格简化算法。该方法将点到相关平面的距离的平方和作为误差测度,进行多次的选择性边折叠,实现网格有效简化。通过VC++6.0编程实现了该算法,实验结果表明,该算法稳定可靠,效率较高,简化效果好。 展开更多
关键词 车身 三角网格 边折叠 二次误差测度 简化算法
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基于子分规则的边折叠简化方法 被引量：31
7
作者 李现民 李桂清 +1 位作者 张小玲 李华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期8-13,共6页
边折叠简化方法是一种主要的三角网格简化方法 ,已成为多分辨率自适应曲面参数化、基于法向细节的几何压缩、渐进网格算法的重要组成部分 .文中采用子分的思想生成三角网格模型的新顶点 ,从而减小了简化模型和原始模型之间的误差 ;此外 ... 边折叠简化方法是一种主要的三角网格简化方法 ,已成为多分辨率自适应曲面参数化、基于法向细节的几何压缩、渐进网格算法的重要组成部分 .文中采用子分的思想生成三角网格模型的新顶点 ,从而减小了简化模型和原始模型之间的误差 ;此外 ,还给出保持模型流形的方法 ;最后给出一种新的计算简化网格与原始网格之间的 Metro距离的采样方法 。 展开更多
关键词 计算机图形学 子分规则 边折叠简化方法 三角网格
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LOD算法研究及其在地形实时显示中的应用 被引量：11
8
作者 杜剑侠 李凤霞 战守义 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第13期211-213,共3页
多分辨率显示(LOD)技术是解决大规模地形实时渲染的关键技术之一。该文论述了LOD技术的基本原理、分析了几种常用的LOD算法;研究了与视点相关的渐进格网(VDPM)算法,并对其进行了较大改进,提高了执行效率;最后,将改进后的算法应用到大规... 多分辨率显示(LOD)技术是解决大规模地形实时渲染的关键技术之一。该文论述了LOD技术的基本原理、分析了几种常用的LOD算法;研究了与视点相关的渐进格网(VDPM)算法,并对其进行了较大改进,提高了执行效率;最后,将改进后的算法应用到大规模地形实时渲染中,取得了较好的实时显示效果。 展开更多
关键词 LOD 渐进格网 格网简化 边合并 点分裂
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基于边折叠和质点弹簧模型的网格简化优化算法 被引量：16
9
作者 李基拓 陆国栋 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期426-432,共7页
通过边折叠实现网格曲面简化,提出了保持曲面特征的边折叠基本规则,引入边折叠顺序控制因子λ,给出了折叠点坐标获取方法,简化过程中网格边长度趋于均匀.在曲面简化基础上,利用质点弹簧模型优化网格形状.将网格顶点邻域参数化到二维域上... 通过边折叠实现网格曲面简化,提出了保持曲面特征的边折叠基本规则,引入边折叠顺序控制因子λ,给出了折叠点坐标获取方法,简化过程中网格边长度趋于均匀.在曲面简化基础上,利用质点弹簧模型优化网格形状.将网格顶点邻域参数化到二维域上,在质点弹簧模型中引入约束弹簧,约束调整网格顶点,并逆映射到三维原始曲面上,局部优化网格顶点的相邻网格;调整曲面上所有网格顶点,在全局上优化网格形状.在曲面简化优化过程中,建立原始模型曲面和简化优化后曲面之间的双向映射关系;曲面的网格顶点始终在原始模型表面上滑动,并以双向Hausdorff距离衡量、控制曲面间的形状误差.应用实例表明:文中算法稳定、高效,适合于任意复杂的二维流形网格. 展开更多
关键词 边折叠 质点-弹簧模型 网格简化 网格优化 双向Hausdorff距离
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基于割角的保特征网格简化算法 被引量：15
10
作者 计忠平 刘利刚 王国瑾 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期2144-2151,共8页
目前存在的网格简化算法大多数在低分辨率下会丢失物体的细节特征·为了改善这点,以割角的方式,以局部体积为简化代价,提出了一种基于半边折叠的新的网格简化算法·与以往算法相比,不仅运行速度快,存储量小,而且非常好地保留了... 目前存在的网格简化算法大多数在低分辨率下会丢失物体的细节特征·为了改善这点,以割角的方式,以局部体积为简化代价,提出了一种基于半边折叠的新的网格简化算法·与以往算法相比,不仅运行速度快,存储量小,而且非常好地保留了网格的细节特征·除了用于简化网格,也可以对模型构建LOD模型· 展开更多
关键词 网格简化 边折叠 细节层次(LOD)
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一种边折叠三角网格简化算法 被引量：12
11
作者 杜晓晖 尹宝才 孔德慧 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期12-15,共4页
针对目前自动网格简化算法在大规模简化时往往丢失模型重要几何特征的问题,该文提出了一种改进的边折叠三角网格简化算法。在Garland算法基础上引入三角形重要度概念,并加入到误差测度中,使得二次误差测度不仅能够度量距离偏差,而且能... 针对目前自动网格简化算法在大规模简化时往往丢失模型重要几何特征的问题,该文提出了一种改进的边折叠三角网格简化算法。在Garland算法基础上引入三角形重要度概念,并加入到误差测度中,使得二次误差测度不仅能够度量距离偏差,而且能够反映模型局部表面几何变化。实验结果表明新的算法在保持二次误差测度快速特点的同时,使得简化模型在较低分辨率下能够保持更多的重要几何特征,有效地降低了视觉失真。 展开更多
关键词 网格简化 边折叠 二次误差测度 三角形重要度
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结合边折叠和局部优化的网格简化算法 被引量：15
12
作者 刘峻 范豪 +2 位作者 孙宇 陆向艳 刘艳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第2期535-540,共6页
针对目前网格简化算法在将三维模型简化到较低分辨率时,网格模型的细节特征丢失、网格质量不佳的问题,提出一种保持特征的高质量网格简化算法。引入顶点近似曲率的概念,并将其与边折叠的误差矩阵结合,使得简化模型的细节特征在最大限度... 针对目前网格简化算法在将三维模型简化到较低分辨率时,网格模型的细节特征丢失、网格质量不佳的问题,提出一种保持特征的高质量网格简化算法。引入顶点近似曲率的概念,并将其与边折叠的误差矩阵结合,使得简化模型的细节特征在最大限度上得到保持。同时分析简化后三角网格的质量,对三角网格作局部优化处理,减少狭长三角形的数量,提高简化模型的网格质量。使用Apple模型和Horse模型进行实验,并与一种经典的基于边折叠的网格简化算法以及其改进算法之一进行对比。实验结果显示,两种对比算法三角网格分布过于均匀,局部细节模糊不清,而所提算法的三角网格在曲率大的区域稠密,在平坦处稀疏,细节特征清晰可辨;简化模型的几何误差的数量值与两种对比算法处于同一数量级;所提算法的简化网格的平均质量远高于两种对比算法。实验结果表明,在不扩大几何误差的情况下,所提算法不仅具有较强的细节特征保持能力,而且简化模型的网格质量较高,视觉效果较好。 展开更多
关键词 网格简化 边折叠 误差矩阵 局部优化 网格质量
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网格简化中基于特征矩阵的二次误差测度算法 被引量：12
13
作者 陈伟海 徐鲤鸿 +1 位作者 刘敬猛 王建华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期572-575,595,共5页
针对二次误差测度算法存在尖端特征消失、局部过度简化等缺陷,提出了基于特征矩阵的二次误差测度算法用于网格简化.通过将顶点曲率和边长引进该特征矩阵以优化误差度量,模型中各顶点便易于区分,于是具有明显几何特征区域的顶点误差度量... 针对二次误差测度算法存在尖端特征消失、局部过度简化等缺陷,提出了基于特征矩阵的二次误差测度算法用于网格简化.通过将顶点曲率和边长引进该特征矩阵以优化误差度量,模型中各顶点便易于区分,于是具有明显几何特征区域的顶点误差度量能够被提高.这样,边折叠的顺序可以方便的得到调整,使得模型中的突出特征更多的被保留下来.仿真结果表明,本算法在保持了二次误差测度算法计算时间短、运行效率高的同时,也克服了网格分布过于均匀、无法突出模型重要特征的缺点. 展开更多
关键词 网格简化 二次误差测度 边折叠 特征矩阵
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基于内角余弦和的三角形正则度评定与网格优化 被引量：9
14
作者 刘泗岩 廖文和 刘浩 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第4期420-423,共4页
三角网格模型的质量对有限元分析等工程应用具有重要影响,而三角形的正则度是决定网格质量的主要因素。本文系统提出了基于内角余弦和的三角形正则度评定理论,并应用于三角网格优化中,通过对正则度低的三角形进行边折叠与边交换操作,有... 三角网格模型的质量对有限元分析等工程应用具有重要影响,而三角形的正则度是决定网格质量的主要因素。本文系统提出了基于内角余弦和的三角形正则度评定理论,并应用于三角网格优化中,通过对正则度低的三角形进行边折叠与边交换操作,有效去除了网格中的狭长三角形而使网格质量得以提高。结果证明本算法简捷高效,具有较高实用价值。 展开更多
关键词 三角网格优化 三角形正则度 边折叠 边交换
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基于曲线曲率的网格简化方法 被引量：10
15
作者 唐慧 罗立民 周正东 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2008年第11期2224-2230,共7页
网格简化是科学可视化和虚拟现实领域中的一个重要研究方面。细节是模型的重要组成部分,而顶点的法向量是描述模型细节的一个重要参数,在网格简化中,为了在保持模型的全局特征的同时也能较好地保持模型的细节,提出了一种采用曲率加权的... 网格简化是科学可视化和虚拟现实领域中的一个重要研究方面。细节是模型的重要组成部分,而顶点的法向量是描述模型细节的一个重要参数,在网格简化中,为了在保持模型的全局特征的同时也能较好地保持模型的细节,提出了一种采用曲率加权的二次误差作为简化代价的方法,该方法基于二次误差(QEM)简化方法,在代价函数中引入了顶点法向量的变化率,即顶点的离散曲线曲率,从而使得网格简化后模型的细节能够较好地保留。此外,为了在网格绘制上获得良好的视觉效果,采用了三角形平均法向量作为顶点法向量来进行处理和显示。实验结果表明,与单纯采用二次误差(QEM)作为代价函数的简化方法相比较,新方法能够在同等的简化率下更好地保持原有模型的固有特征,并具有良好的视觉效果。 展开更多
关键词 网格简化 边收缩 平均法向量 曲线曲率
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基于边折叠的网格简化算法及其应用 被引量：4
16
作者 曾芬芳 周琴 姚煜 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2002年第1期7-8,共2页
实现了一个基于边折叠的三角形网格简化算法 ,根据对所处理的模型数据的分析 ,对该算法进行了改进 ,并已将它用于舰艇网格模型的简化 ,获得了舰船细节层次 (LOD)
关键词 多细节层次 边折叠算法 网格简化算法 图形显示 图形处理 计算机
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带纹理的三维模型简化算法 被引量：10
17
作者 冯翔 周明全 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期842-846,852,共6页
三维物体的几何造型中,物体通常用三角形网格来描述.随着计算机建模、仿真,虚拟现实与可视化技术的发展,经常会遇到带有纹理的三角形网格模型的简化问题.为此,提出一种带纹理的三角形网格模型简化算法.该算法中综合考虑了模型几何信息... 三维物体的几何造型中,物体通常用三角形网格来描述.随着计算机建模、仿真,虚拟现实与可视化技术的发展,经常会遇到带有纹理的三角形网格模型的简化问题.为此,提出一种带纹理的三角形网格模型简化算法.该算法中综合考虑了模型几何信息以及纹理信息的全局误差,并通过记录每步边折叠操作来消除累计误差,最终生成在形状和纹理上与原始模型最相似的简化模型. 展开更多
关键词 网格简化 边折叠 纹理贴图 层次细节
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顾及角度误差的三维建筑模型边折叠简化算法 被引量：11
18
作者 李少卿 霍亮 +3 位作者 沈涛 朱杰 李品钰 刘宏涛 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1209-1215,共7页
随着城市三维场景应用日益增多,海量的三维建筑模型数据给计算机的存储、显示、传输和实时渲染带来了巨大压力,在保证Web 3D展示质量的前提下,有条件地对三维模型进行适度简化,降低复杂模型计算复杂度的有效途径。针对三维建筑模型简化... 随着城市三维场景应用日益增多,海量的三维建筑模型数据给计算机的存储、显示、传输和实时渲染带来了巨大压力,在保证Web 3D展示质量的前提下,有条件地对三维模型进行适度简化,降低复杂模型计算复杂度的有效途径。针对三维建筑模型简化至低分辨率时模型表面细节特征丢失、网格质量降低导致的视觉退化等问题,提出了一种顾及角度误差的三维建筑网格模型边折叠简化算法。该算法在选取收缩边时加入了顶点约束条件,并对生成新面片的旋转方向进行了角度误差控制,提高了模型特征区域顶点的误差度量。研究结果表明,该算法在保留场景中建筑模型的几何特征的前提下,有效地减少了系统绘制的图元数目,适用于渲染大规模三维城市场景。 展开更多
关键词 三维建筑模型 模型简化 多尺度表达 边折叠 误差度量
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基于简化和细分技术的三角形网格拓扑优化方法 被引量：11
19
作者 吕书明 张明磊 孙树立 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1225-1231,共7页
由于采用自动生成技术得到的网格往往不能满足数值模拟和仿真的要求,为此基于网格简化和细分技术,提出一种简单、高效的三角形网格拓扑优化方法.首先根据边折叠简化算法对三角形网格进行简化,得到具有较好拓扑连接关系的粗网格;然后对... 由于采用自动生成技术得到的网格往往不能满足数值模拟和仿真的要求,为此基于网格简化和细分技术,提出一种简单、高效的三角形网格拓扑优化方法.首先根据边折叠简化算法对三角形网格进行简化,得到具有较好拓扑连接关系的粗网格;然后对简化后的粗网格进行细分,引入具有良好节点度的新节点;最后再进行简化,直到网格的节点数达到给定的阈值.实验结果表明,该方法可以很好地改善网格的拓扑连接关系,与网格修匀技术结合能够大幅度提高网格的质量. 展开更多
关键词 拓扑优化 网格简化 网格细分 节点度 边折叠
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基于局部区域面积度量的边折叠简化算法 被引量：8
20
作者 吴新荣 樊晓平 +1 位作者 张恒 瞿志华 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2007年第10期1874-1879,共6页
目前提出的网格简化算法中,边折叠简化方法是一种主要的简化方法,在网格压缩、多细节层次模型生成、递进网格构造中得到了广泛的应用.本文在基于边折叠算法基础上引入局部区域面积度量方法,将其应用到折叠代价计算中,改变边折叠顺序以... 目前提出的网格简化算法中,边折叠简化方法是一种主要的简化方法,在网格压缩、多细节层次模型生成、递进网格构造中得到了广泛的应用.本文在基于边折叠算法基础上引入局部区域面积度量方法,将其应用到折叠代价计算中,改变边折叠顺序以进行网格简化.实验表明,算法不仅能有效地保留原始网格的模型特征和视觉特征,速度更快而且能够合理地分配三角面片. 展开更多
关键词 网格简化 局部区域面积度量 边折叠 二次误差矩阵 虚拟现实
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