保持细节特性的局部误差渐进网格简化算法

针对三维模型简化过程中生成渐进网格时存在局部区域精度与效率平衡优化的问题,提出一种基于局部区域环间法矢夹角变化的半边折叠渐进网格简化算法.首先,获取三维数据点的一环邻近点构成的邻域局部区域受重心度量距离约束的法矢,再获取与一环邻域三角形集合点有交集的三角形集合作为二环邻域区域;然后,以这两个局部区域法矢点乘的值为边折叠的折叠代价,该值越小表示该区域越趋向于平面,应优先简化,否则予以保留;最后,采用三角形内角判断方法来保证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,所提算法在三维模型渐进网格简化中局部细节特性保持和效率上得到较好的平衡,能够满足实际应用的需要.

基于图形旋转系统的渐进网格研究

拓扑简化可以为渐进网格带来更好的效果,但目前几乎所有的渐进网格方法都不支持拓扑简化,而且edgecollapse和vertexsplit操作有时会产生非流形.针对这些问题,提出了基于图形旋转系统的渐进网格法.以基于图形旋转系统的数据结构和操作实现了渐进网格,用图形旋转系统的操作集合构建了edgecollapse和vertexsplit操作.在此基础上,通过扩展新操作即可进行任意拓扑变化,从而实现拓扑简化.

渐进网格简化模型的改进算法

渐进网格模型可以用于层次细节的实现、三维网格的简化及重建等。改进并实现了一种渐进网格生成算法,针对渐进网格在简化和重建过程中各边权值计算中出现的误差,给出一种改进的权值公式,以便更精确地确定各边的优先级。同时针对简化过程中,各个块之间会出现裂缝,提出裂缝消除的方法。实验结果表明,该方法可以有效的简化模型,以满足用户的需求并提高效率。

渐进网格及其在移动计算中的应用

在移动计算中,3维图形通常是由几何造型的网格来表示。为了解决移动图形的存储、传输和显示问题,提出了一种基于逆细分的构建渐进网格的算法,给出了渐进网格通过网格传输和在移动终端上渲染3维图形的方法。细密的网格通过逐层地、分批地删除其冗余信息,最后生成由基网格和一系列误差值组成的渐进网格。在算法实施时,将Loop逼近型细分模式作为插值型细分模式进行操作。该算法共分3个关键步骤:网格分裂、奇点预测、网格更新。简化后的渐进网格可以无损还原。实验结果表明,该算法效率高,比以往的方法速度快。

基于渐进网格的复杂模型简化算法

在某些应用领域中,常会遇到一些较为复杂的模型。处理这些模型时,在显示、硬件需求等方面会遇到些困难。为了缓解这些困难,阐述了一种基于渐进网格的简化方法。经过多分辨率分解之后,复杂模型被表示为一个低分辨率网格,同时记录下相关的细节。通过该方法,可以很好地简化复杂模型以满足用户的需求并且效率也能被提高。

基于半边结构和3^(1/2)细分的渐进网格生成方法

渐进网格可以满足生成多分辨率模型的需求.在现有渐进网格生成方法中,一个顶点的简化往往关联四个以上的相邻顶点.并且,现有方法多采用网格的点面列表结构表示.本文采用3^(1/2)细分预测方法生成渐进网格,每个顶点的存储仅关联三个相邻顶点.同时也使用半边数据结构替代网格的点面列表表示形式,加快了邻接信息查询.实验结果表明,本方法提升渐进网格的空间效率,缩短渐进网格的生成时间.

基于渐进网格的地形模型简化算法的研究

在地形可视化和虚拟现实中,常会遇到一些复杂的地形模型。用计算机处理复杂的地形模型时,在显示、渲染、存储等方面存在着很多困难,本文提出了一个改进的模型简化算法。根据地形的特征,确定地形三角网中每条边的优先级,删除的一些重要度小的点,以实现模型的简化。实验表明,此算法能够使复杂的地形模型得到简化,且具有较好的效率。

稳定型渐进网格生成及压缩方法研究

针对渐进网格快速重构的需求,提出一种稳定型渐进网格结构,并借助半边结构对初始渐进网格进行重构.首先按照半边结构的构建顺序对初始基网格进行构建,同时按照网格细分顺序对偏移向量集进行存储,得到稳定型渐进网格.然后,通过改进零树编码初始阈值的设定方式,设计新的偏移量小波树构建方法,对稳定型渐进网格进行嵌入式零树压缩编码.实验结果表明,该算法较诸以往算法,在保证视觉效果的前提下,不但获得了更高的压缩比,而且大大提高了渐进网格的重构速度,有利于提升三维网络应用程序的交互性和响应速度.

一种新的渐进网格算法及其在共面波导FDM建模中的应用

在利用一种基于准静态的有限差分法(FDM)对共面波导(CPW)进行电磁仿真和建模的过程中,为了解决均匀网格在三维FDM计算中仿真时间较长的问题,并对常规的非均匀网格算法在算法复杂性和效率方面进行改进,我们提出了一种简单易行的渐进网格算法,取得了精度和效率的较好折中。同时利用这种改进的FDM电磁仿真和建模算法成功地完成了对CPW传输线结构、开路结构和短路结构的仿真和模型参数提取。文中通过对一个具体的CPW短路结构建模的算例分析,在进行算法验证的同时,也对这种新算法在应用方面提出了一些具体的参考准则。

一种交互式呈现渐进网格算法

本文从渐进网格数据结构实现复杂模型细节分层出发,在交互式呈现方面进行了改进。不把整个模型装入内存,对经过简化、分级、合并的分块,根据需要进行呈现。通过确定装载及预装载对象;使用虚地址空间函数对数据进行装载和卸载。利用一个系统平台装载当前需要的细节数据,在内存使用和执行速度上找到最佳结合点,不影响输出品质,实现渐进网格交互式呈现模型快速算法。

一种新型渐进网格在多模型显示中的应用

为了解决传统方法在渲染多模型时通常出现的一些例如内存过度消耗甚至超出系统内存以及显示的帧数率过低等问题,提出了一种新型渐进网格的实现方法。该方法独立于简化算法,通过分解渐进网格的基本操作,尽量省去不必要的数据结构和操作从而使空间复杂性和时间复杂性都有明显的改进。为实际工程应用提出了一种简单的多模型显示框架;实验表明这种以新型渐进网格实现为基础的框架在多模型显示的场景下具有很好的应用价值。

基于边收缩的渐进网格模型生成算法

为了实现3D模型的渐进式网格模型表示,改进基于边收缩方式模型简化的收缩代价计算方法。本算法首先从SMF数据文件中读取模型数据信息,然后在内存中快速建立起3D模型,重新设计Garland算法中QEM的权值计算方法。以顶点相邻三角平面法向量最大偏差的平方作为顶点的重要程度并将其加入到误差测度公式中,通过简化最终生成渐进式网格模型。实验结果表明,本算法简练,网格模型生成速度快,模型轮廓信息保持完整。

面向移动端的渐进网格简化算法

针对现有渐进网格(PM)简化算法在网格高度简化时无法保持模型关键特征、简化速度慢、无法适应多种模型等问题,提出一种以可变参数结合二次误差和类曲率特征度的边折叠算法(QFVP),用于构建面向移动端的渐进网格。首先,该算法通过设置可变参数w,调整二次误差和类曲率特征度在边折叠误差中的相对大小,提升了算法的简化质量,扩大了算法的适用范围;其次,训练了一个误差反向传播(BP)神经网络,用于确定模型w值;再次,提出了边折叠过程中法向量线性估算法,提高算法简化速度,与Gouraud估算法相比,平均缩短网格简化时间23.7%。对比实验显示,QFVP简化生成渐进网格的基网格整体误差小于二次误差度量(QEM)算法和Melax算法;简化时间比QEM算法平均延长7.3%,比Melax算法平均缩短54.7%。

基于逆3^(1/2)细分的渐进网格生成算法研究

提出一种基于逆3^(1/2)细分的渐进网格生成算法,用于解决图形的快速传输和显示问题。算法的基本思路是:将细密网格通过边折叠操作得到简化网格,以细分极限点逼近原始网格为准则进行网格调整,采用3^(1/2)细分得到高密度网格,调整后进行逆3^(1/2)细分,即逐层次删除部分顶点,生成用于重构渐进网格模型的基网格,并记录每层删除顶点在采用本层表示时相对于细分计算位置的几何调整量。3^(1/2)细分过程中三角片数量增长速度较慢,采用逆3^(1/2)细分利于生成多层次的渐进网格,经实例验证,逆3^(1/2)细分生成渐进网格的效果能满足快速、多分辨率显示要求。

采用渐进网格方法简化网格的使用及其实现

渐进网格表示方法,是一种新的网格储存以及网格数据传送的方法。这种有效的、无损耗的表示方法能够解决图形学中一些实际的问题:渐进传送、网格压缩、以及层次细节只存在有限个模型的问题。本文介绍了DirectX3D中如何进行采用渐进优化网格的方法。

小波网格渐进压缩算法

对三角网格压缩进行了研究,扩展了基于小波的多决定分析理论,直接对三角网格进行不规则分析。保持网格连通性和几何性基础上,优化改善了曲面逼近质量,提高在每个决定层的压缩率。算法对3D网格连通性和几何性都提供了有效压缩。

关于三维网格压缩和渐进传输问题的几点探讨

通过对渐进网格(PM)和压缩渐进网格(CPM)技术的探讨,提出了在采用线性插值的方法分批传输压缩数据的同时,动态细化3D模型的几何网格。相应地,对CPM算法进行了简化,以减少解压时的开销,在CPM的基础上使渐进细化网格有更好的显示效果。

渐进三维网格在非可靠网络中传输的有效分组机制

提出一种快速有效的非冗余依赖图构建算法,记录所有网格顶点分裂操作之间的依赖关系,并删除其中的冗余依赖.在此基础上,提出了一种有效的全局分步等划分分组算法,通过初始划分和全局细化将依赖图划分为若干子图,最终将每个子图打包为一个分组.实验结果表明,该算法能够最小化分组之间的依赖性,从而有效地减少了分组丢失引起的解压与绘制延时,并形成良好的渐进绘制效果.

面向移动终端的三角网格逆细分压缩算法

针对移动用户的实时显示需求,提出一种基于逆细分的三角网格压缩算法.通过改进逆Butterfly简化算法,采用逆改版Loop模式,将细密的三角网格简化生成由稀疏的基网格和一系列偏移量组成的渐进网格;然后,通过设计偏移量小波树,将渐进网格进行嵌入式零树编码压缩.实验结果表明:该算法与以往方法相比,在获得较高压缩比的同时,运行速度较快.适用于几何模型的网络渐进传输和在移动终端上的3D图形实时渲染.

递进网格算法在虚拟内窥镜中的应用

采用最新提出的递进网格算法来解决虚拟内窥镜系统的关键问题.讨论了递进网格算法在数据结构、数据简化和漫游上的优点,接着分析了其在虚拟内窥镜系统中应用的特殊性,也提出了一些局限性.提出了改进的递进网格算法,并给出算法的实现和结果.改进的算法较好地解决了数据简化、基于LoD的漫游等核心问题.