基于三角片分割的包围盒树构造方法

在AABB包围盒碰撞检测算法中,STL模型中三角片的大小不均匀会导致包围盒树中的包围盒不能逐层有效收缩,进而降低碰撞检测速度。提出了一种基于三角片分割的改进包围盒树构造方法,分析了三角片分割对包围盒逐层收缩的影响,之后引入了两个变量,分别控制三角片分割粒度和叶子节点包围盒中三角片个数,通过速度测试确定了两个变量的合理取值。实际构造效果与碰撞检测实验验证了算法的有效性。

基于Catmull-Clark细分的曲面重构

利用收缩包围算法给出了一种对无结构三角网格拟合出Catmull-Clark细分曲面的算法,根据Catmull-Clark细分的特点,具体设计了松弛算子和吸引算子.通过提出用于三角形合并的保凸约束和平坦度约束,不但使得构造出的基网格保持了三角网格中的尖锐特征,而且细分后网格的边不会自交.通过引入回插细分、给出四边形网格下的吸引算子和松弛算子,使得曲面在重构过程中无需识别网格中的尖锐特征,能够对整个网格采用统一的方式进行处理.基网格的构造、网格顶点的调整、细分模式的选取和重构曲面的误差分析是算法的主要组成部分.

启发式牙颌CT影像自动分割

准确快速地分割CT切片特征轮廓是医学图像三维重建的重要环节.现有的轮廓分割方法必须通过手动层层交互操作,不仅耗时而且分割精度不高.针对这种局限性,提出一种基于启发式牙颌CT影像自动分割方法.首先用拉普拉斯算子对CT图像序列进行边缘增强,其次用轮廓匹配映射技术实现轮廓启发式传递,最后基于收缩包围算法自动分割牙颌序列.以14例完整牙（每例28 ～ 32颗牙数据样本）锥束CT断层扫描图像序列进行实验,在相同条件下分别用所提出的轮廓自动提取方法和其他提取方法,对实验样本进行轮廓提取,得到单颗牙轮廓提取的平均用时和提取轮廓与真实轮廓之间的距离差平均值.实验结果显示,轮廓自动分割算法提取单颗牙轮廓的用时约为其他手工分割法提取单颗牙轮廓用时的23％,同时提取的轮廓质量和用传统方法提取的轮廓质量相当.该方法为CT数据特征区自动化分割提供一种可行且高效的方法,为进一步改进现有的CT影像分割和三维重建算法提供了新的思路.

相似多线外形之间特征曲线网的复制

本文提出了采用光顺–变形–映射–修正四个步骤来解决特征复制的问题,先给出了离散曲线的Gauss光顺算法,再通过曲线演化算法实现了多线外形的变形,然后建立两个多线外形间的映射得到特征曲线网,最后对特征曲线网进行局部修正。本文在自主设计的图形图像处理软件DateSet上验证了算法正确性,该方法适用范围广,解决了快速、准确地实现特征曲线网复制的问题。