利用现有模型修复不完整三维模型

针对通过扫描得到的三维模型经常不完整的问题,提出一种利用现有模型修复不完整扫描模型的方法.首先构建三维源模型库,将现有模型经过选取特征点等处理作为模型库中的源模型;然后选取待修复模型的特征点,通过比较源模型特征点和待修复模型特征点的一致程度,选择出合适的源模型;最后,通过匹配、变形、合并等步骤自动修复不完整模型,得到完整的三维扫描模型.实验结果表明,该方法能很好地修复不完整模型,得到的修复结果是既包含待修复模型的所有组成部分,又对其残缺部分进行合理修复的完整三维模型.

基于“几何-拓扑”迭代优化的三维网格模型修复算法

针对三维网格模型孔洞保特征修复问题,提出一种基于"几何-拓扑"迭代优化的三维数据修复算法.给定残缺的三角网格模型,首先识别孔洞区域,利用动态规划方法对孔洞区域进行初始的三角剖分,赋予孔洞区域拓扑连接关系;然后识别孔洞边界一对特征点,基于特征点及其法向粗略拟合特征曲线,在特征曲线的指导下调整孔洞局部的拓扑结构,即孔洞区域拓扑连接关系优化;最后基于孔洞及其N环邻域构建保特征的局部总变分能量函数,迭代求解孔洞及其邻域的顶点几何位置,即局部顶点几何位置的优化,重复局部拓扑连接关系优化和顶点几何位置优化,直到拓扑结构优化处理中不再发生连接关系调整,即完成了三维网格模型的修复.在现有的完整三维网格模型上人为去除部分构造带孔洞的残缺模型,以此作为数据,与其他修复算法进行对比实验的结果表明,所提算法可以有效地恢复孔洞区域的显著特征,并且在修复时间和误差统计上占有明显优势.

基于扩展总变差正则项的三维网格模型修复算法

针对特征保持的三维网格模型孔洞修复问题,提出一种基于扩展总变差正则项的修复算法.首先,根据邻接三角形中边界边的性质识别孔洞边界,利用动态规划方法重构孔洞区域的连接关系;然后,建立适用于三维网格模型修复的变分优化模型;最后,引入增广拉格朗日方法求解变分模型,迭代地优化三维网格模型的顶点位置.以带有孔洞的三维网格模型为数据,与2种基于体素的修复算法以及1种基于曲面的修复算法进行对比实验,实验结果表明,该算法能够有效地修复孔洞区域特征,在保持三维网格模型原始特征的同时全局地重建整个模型.

基于三维激光扫描的摩崖石刻重建技术与精度研究

通过三维激光扫描仪获得庐山石刻的数字模型,为修复工作提供了基础。通过对石刻模型整体情况分析,将石刻缺陷分为轻微磨损、严重磨损和裂缝干扰3类。采用激光扫描技术对这3种缺陷进行扫描,并利用Geomagic Wrap软件对石刻的三维激光扫描点云数据进行模型重构。由于裂纹或磨损导致文字缺失较多,通过模拟石刻加工过程,采用浮雕技术将石刻的拓片转化为三维模型,并最终进行模型拟合。结合3D打印技术,将数字化的三维模型制造成具体的物理模型,验证石刻修复效果。