基于半边折叠代价算法的数字孪生模型构建

为解决数字孪生模型于生产过程中出现的虚实数据交互效率低,虚拟调试效果差等现象,基于数字孪生模型构建的基本准则,首先,对模型最小单元进行建模,再根据各个单元相关约束进行组装;其次,模型构造成功后进行网格化处理,采取半边折叠算法,对复杂的数字孪生模型进行轻量化处理;最后,通过BP神经网络解决运动向量迁移问题,对模型在生产过程中的动作进行刻画。实验结果显示,构建的数字孪生模型精确度提高,轻量化处理后,有效减少了孪生模型的数据量,减少规模达到30%,充分保证在真实生产过程中,数字孪生模型的优异运行。

基于半边折叠的LoD三维模型简化算法

针对复杂三维模型简化时引起的模型重要几何信息难以保存问题,提出一种基于半边折叠的保持三维模型重要几何特征LoD模型简化算法。通过引入二次误差量度、曲率特征、视觉特征度、折叠点的度以及折叠边长度,计算半边折叠代价,排序折叠优先级优化模型简化效果,减少模型误差累积。实验结果表明,该算法有效解决了简化后模型重要几何特征不明显的问题,实现了三维模型的LoD层次构建。

一种基于半边折叠的多分辨率模型构造方法

虚拟现实的真实感限时图形生成中加速技术十分关键,细节层次模型(LOD)在实时绘制复杂场景中得到了广泛应用。提出了一种基于半边折叠的多分辨率模型构造方法,该算法能够快速简单并有效地减少模型的多边形数,同时将简化记录紧致地存储在隐含着多分辨率模型的单分辨率模型中,减少了存储空间,并能实现快速地提取及显示。

基于半边折叠的三角网格模型分片参数化与重构算法

提出了一种三角网格模型参数化与重构算法,在网格分片参数化的基础上实现了模型三角面的半正规化重构。首先,使用考虑顶点权重和边长度的半边折叠方法把网格模型分层简化到基网格,在每次折叠操作的同时使用分片参数化方法把被删除顶点动态地映射到下层网格面上;然后,把基网格进行多次平面细分,利用原始网格顶点、参数化点和细分点之间的位置关系,对细分点进行扰动完成网格重构。实验结果表明,该算法能够得到特征保持的多分辨率简化模型,使用参数化结果重构的三角网格也能够较好地还原原始模型。

一种基于半边折叠的LOD模型构造方法

实时渲染技术一直是图形学中的热点问题,大量模型数据给实时渲染带来了极大的挑战。作为一种有效的控制模型精度方法,LOD算法近年来得到了广泛重视,但已有算法在计算复杂度和保持外形特征等方面兼顾不周。针对此问题,提出了一种基于半边折叠的LOD模型构造方法,在空间距离计算、尖锐特征保持、光照效果等几方面进行了改进。实验结果表明,该算法能较好地保持模型的外形特征,实现起来快速有效。

基于法向量和体积的半边折叠简化算法

当前半边折叠简化算法在简化过程中存在几何特征丢失、简化后网格不光滑的问题,造成简化前后模型外观差距较大,视觉上出现明显失真,因此提出一种基于法向量和体积的半边折叠简化算法。该算法不仅考虑了几何特征,还考虑了网格光滑性,使得简化模型更接近原始模型。实验结果表明,该算法有效保留了细节特征以及网格光滑性,简化效果更优。

基于半边折叠的优化算法

针对引入距离和曲率的半边折叠算法在保持特征点和边界点方面的不足,介绍了一种基于半边折叠的优化算法。该算法在折叠过程中识别特征点与边界点,并通过引入边界点系数、顶点度、折叠点到相邻点距离均值的平方根以及比例系数,计算折叠代价,排序折叠优先级,优先折叠非特征点和非边界点,文中的边界点是指模型裂缝处的点。实验结果验证了该算法对于特征点集多且分散的模型以及不完全封闭模型保存特征点、边界点的可行性。

支持外观属性保持的三维网格模型简化

对已有的三维网格简化技术进行分析,利用半边折叠操作对QEM(quadric error metric)算法进行改进,提出了一种基于二次误差测度(QEM)的网格简化算法,解决了非连续外观属性在简化过程中的畸变问题.通过分析顶点与非连续外观接缝的关系,得出了一个新的边折叠代价公式,使得外观畸变在简化过程中尽可能地推迟;并且在执行半边折叠时给受影响的三角形找到了合适的替换wedge,避免外观畸变的发生.实验结果表明,该算法保持了QEM算法的高效性,同时在几何属性和外观属性上都取得了令人满意的简化效果.

保持属性特征的模型简化算法

为较好保持模型的拓扑结构和属性特征,采用基于半边折叠简化思想对模型进行了带属性简化算法的研究。算法考虑了几何误差度量算子的三个因子:折叠边的欧氏距离、折叠边二面角和顶点到星型邻域平面的距离;引入模型属性特征权重值,将几何误差和属性误差加权作为总体误差进行简化,并对简化质量进行了合法性检查。实验证明,算法在保持模型几何和属性特征方面有效。

局部特征熵的网格非均匀简化算法

针对三维模型简化后的精度与效率难以平衡的问题进行研究,提出一种局部特征熵的半边折叠非均匀网格简化算法。采用两次局部区域聚类探测,首先探测三维数据点所在边聚类局部区域,获取该探测区域法向量;其次以三维数据点邻近点区域的重心约束来探测二次聚类区域法向量。根据信息熵的定义,利用两次探测的法向量间的夹角信息构建局部区域特征熵值作为半边折叠的代价,局部区域特征熵越大表示该区域越趋于平面,应优先简化,否则当保留;最后采用三角形内角判断方法来保留简化后网格中三角形的正则度,以减小变形引起的误差。实验结果表明,本算法在三维模型分均匀简化中,在局部细节特性精度和时间效率上能达到较优的平衡。

基于边曲率的网格模型简化算法

网格模型简化在计算机图形学与虚拟现实和生产制造领域有重要的研究意义.针对目前网格简化算法在大规模简化时丢失模型几何特征的问题,提出一种改进的半边折叠网格简化算法.引入边曲率近似度量的概念,同时将边曲率加入到误差测度中,从而改变了网格的半边折叠顺序,使网格模型简化后的细节能够准确地保留.实验结果表明,改进后的算法在同等简化率下能更好地保留原模型的细节特征,并且网格分配合理,执行速度快,误差小.

视觉特征保持的网格模型简化算法

针对二次误差测度算法存在几何特征消失等缺陷,提出了基于顶点视觉特征度的新的网格模型简化算法。该算法采用半边折叠,通过引入顶点视觉特征度来优化了二次误差测度,从而改变边折叠的顺序,使模型中的突出视觉特征更多的被保留下来。视觉特征度通过顶点平均曲率熵来定义,它反映了顶点中心区域的视觉变化情况。实验表明,该算法高效、可靠、能很好保持模型的视觉特征。

保持视觉外观特征的网格简化

针对附有纹理属性的网格模型,提出并实现了一种保持模型基本外观和形状特征的多分辨率网格简化算法·采用半边折叠操作,综合考虑了网格模型半边的几何重要性和纹理属性重要性,将其作为各半边的折叠代价来确定模型中所有边的折叠顺序·预先对网格模型中的边界边和纹理边进行标记,并在简化过程中进行加权处理·实验结果表明,即使在急剧的模型简化后,该方法仍能很好地保持原有模型的视觉外观和形状特征·

基于特征保持和二次误差测度的网格简化

目的解决目前网格简化算法不能很好地保持原始网格几何特征的问题。方法基于二次误差测度简化算法,在计算折叠代价时引入网格模型顶点的绝对曲率,同时采用半边折叠操作。结果提出的算法能够有效地达到特征保持的目的,减少了简化过程中模型的存贮量。结论将顶点的绝对曲率概念引入二次误差计算,在保持简化误差的同时,能够更好地保留网格模型的几何特征。分割和并行化处理将是今后需要解决的问题。

一种零高分辨率3D网格模型的信息隐藏算法

针对目前3D网格模型信息隐藏算法抗分析性弱的问题,提出一种零高分辨率的信息隐藏算法。首先,利用改进半边折叠网格简化算法对网格模型进行多分辨率分析,将3个分辨率层表示为High-layer,Mid-layer,Low-layer;其次,在High-layer进行同心球面分割,提取特征向量,在Mid-layer计算顶点突出度,确定嵌入信息的特征点;再次,通过将特征向量中特征值的最高位与Chebyshev置乱的加密信息建立联系以形成关联信息;最后,利用分段映射函数将关联信息嵌入到特征点球面坐标r值的DCT变换交流系数中。算法将高分辨率层的特征向量与置乱信息所构建的关联信息隐藏于能量小于15%中分辨率层的鲁棒特征点的仿射变换不变量中,有利于算法的不可见性、鲁棒性和抗分析性。采用一阶拉普拉斯平滑的隐写分析方法检测不到点、面特征的明显变化,表明所提算法的抗分析性好。

一种新型的感知逼真的渐进网格简化算法

网格简化是计算机图形学中一个传统的研究课题,它对网格的存储和传输处理以及实时绘制都有着重要的意义。在视觉感知理论的指导下,提出一种新型的渐进网格简化算法,在简化过程中尽量保持视觉敏感的区域。依据半边折叠的能量函数来有效控制几何误差。实验表明,此算法不但可以生成一系列感知逼真的细节等级模型,而且具有很好的时间复杂性。

数字孪生车间的模型与数据采集优化

随着数字孪生车间的相关技术的不断发展,对模型与数据采集模块的要求也越来越高,针对目前数字孪生车间建模和数据采集阶段存在的问题,采用半边折叠算法处理复杂的三维模型,实现了生产线模型的轻量化;采用改进的模糊C均值算法处理冗余、错误的数据,提高了数据的准确性。通过这两种算法在实践中的应用,降低了数字孪生系统的负担和计算机的硬件要求,对数字孪生车间的模型与数据采集模块进行了优化。

一种新的三维网格多细节层次模型生成方法

提出了一种新的基于半边折叠的递进网格构造算法和一种引入了细分算法的多细节层次模型生成方法,并给出一组实例说明了算法的有效性.

面向Web的机械产品三维模型简化算法研究

对机械产品三维模型数据量大不利于网络传输和Web显示的问题,提出了基于半边折叠的三维模型简化算法。通过引入顶点领域三角形平均面积、顶点领域三角形的法向量变化以及折叠边的边长,计算折叠代价,通过对折叠代价排序与预先设定好的阙值,对机械产品三维模型进行简化处理。实验结果表明,该算法有效减少了机械产品三维模型的数据量,提升了Web环境下机械产品三维模型数据传递和浏览器显示的流畅性,对机械产品分布式设计和制造技术的发展起到了促进作用。

基于OpenMesh的三维网格简化算法优化

针对二次误差测度算法折叠排序代价计算标准单一导致模型在具有复杂结构的情况下特征难以保持的不足,提出了基于OpenMesh的三维网格简化算法。在二次误差测度的基础上,通过引入折叠点度和折叠边长度作为计算折叠代价的辅助因素,较好地对网格进行了简化。另外通过判断点、边和面是否处于边界来保持边界尽可能不变,以达到视觉特征基本不变的效果。实验结果表明该算法在较好地保持模型视觉特征的情况下可以快速地对模型进行简化。