Marching Cubes改进算法及其气象三维模拟 被引量：5

1

作者 毕硕本 陆源 +2 位作者 曾晓文 路明月 张永华 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1405-1410,1418,共7页

用三等分体元边界的方法取代了原始Marching Cubes算法中通过线性插值获得等值面与体元交点的方法,该方法不仅解决了线性插值不适用于气象数据模拟的问题,还有效地减少了等值面绘制过程中生成的三角面片的数量,在减少冗余提高绘制速度... 用三等分体元边界的方法取代了原始Marching Cubes算法中通过线性插值获得等值面与体元交点的方法,该方法不仅解决了线性插值不适用于气象数据模拟的问题,还有效地减少了等值面绘制过程中生成的三角面片的数量,在减少冗余提高绘制速度的同时也进一步提高了等值面图像绘制的质量。将改进之后的Marching Cubes算法应用在对气象模式数据即WRF数据的等值面模拟中,在图像绘制速度和绘制质量上均取得了不错的实验效果。 展开更多

关键词 marching cubes算法 等值面 三维模拟 WRF

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Marching Cubes算法改进研究及应用 被引量：6

2

作者 僧德文 李仲学 +1 位作者 李翠平 李春民 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第7期50-51,61,共3页

对MC算法进行了改进和优化,运用渐近线判别法解决了原有算法的二义性问题,改善了生成图形的质量;利用线性八叉树结构提高了图形的绘制速度,使实时绘制和交互操作成为可能。运用改进后的MC算法,结合某铁矿实测数据进行矿体表面三维重构,... 对MC算法进行了改进和优化,运用渐近线判别法解决了原有算法的二义性问题,改善了生成图形的质量;利用线性八叉树结构提高了图形的绘制速度,使实时绘制和交互操作成为可能。运用改进后的MC算法,结合某铁矿实测数据进行矿体表面三维重构,得到了满意的效果。 展开更多

关键词 移动立方体法 可视化 表面重构 矿体仿真

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基于表面再现 Marching cubes 算法改进与实现 被引量：6

3

作者 沈旭昆 刘晶炜 赵沁平 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期449-453,共5页

从医学体数据中得到对象的三维可视图像有广泛的应用领域，例如医学诊断、法医学、古人类学等．本文讨论并分析了一种基于表面再现的Ｍａｒｃｈｉｎｇｃｕｂｅｓ算法的优点及存在的不足，给出了算法在时空开销、不确定性等方面的改进和... 从医学体数据中得到对象的三维可视图像有广泛的应用领域，例如医学诊断、法医学、古人类学等．本文讨论并分析了一种基于表面再现的Ｍａｒｃｈｉｎｇｃｕｂｅｓ算法的优点及存在的不足，给出了算法在时空开销、不确定性等方面的改进和解决方案，改进后的算法在实际系统中取得了良好的效果． 展开更多

关键词 图像处理 表面方法 可视化 表面再现 mc算法

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基于最近邻Marching Cubes的医学图像三维重建 被引量：9

4

作者 王旭初 王赞 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第18期154-158,共5页

在医学图像三维可视化中,移动立方体算法(Marching Cubes,MC)是面绘制的经典算法。针对MC算法计算插值点导致执行速度慢、效率不高的缺点,提出一种基于最近邻逼近的MC算法,该方法在n次等分点量化序列中寻找等值面最近邻点代替线性或非... 在医学图像三维可视化中,移动立方体算法(Marching Cubes,MC)是面绘制的经典算法。针对MC算法计算插值点导致执行速度慢、效率不高的缺点,提出一种基于最近邻逼近的MC算法,该方法在n次等分点量化序列中寻找等值面最近邻点代替线性或非线性插值,既避免了插值的大量计算又保证了误差精度,还可改善三角面片结构。利用可视化工具开发包VTK对人体脸部和脚部CT数据集进行三维重建,实验表明改进算法明显缩短了绘制时间,提高了重建效率。 展开更多

关键词 移动立方体(mc)算法 三维重建 等值点 最近邻 可视化工具包(VTK)

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三维服装表面模型的离散Marching Cubes算法 被引量：1

5

作者 黄敏 张剑 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期129-134,共6页

对三维服装表面模型的重构简化算法进行了研究。在三维表面模型和化简方面采用了离散MarchingCubes(DiscMc)算法,将离散的思想应用到三角面片的化简中,耗时插值计算量被降至最低,使得原有系统在重构效率和效果上都有极大的改善。位于同... 对三维服装表面模型的重构简化算法进行了研究。在三维表面模型和化简方面采用了离散MarchingCubes(DiscMc)算法,将离散的思想应用到三角面片的化简中,耗时插值计算量被降至最低,使得原有系统在重构效率和效果上都有极大的改善。位于同一平面且相邻的三角面片都进行合并,可以达到很高的简化比,算法效率很高,同时保持有限的精度损失,保持服装表面模型细微结构不会被DiscMC的简化过程所破坏,DiscMC优于其他算法。从算法描述实验可知,DiscMC仅限于原始体数据的密度值都在网格点上,并且简化是一次性的,不会反复进行简化,因此,非常适应于服装系统的三维表面模型简化。 展开更多

关键词 三维表面重构 marching cubes算法 三角面片 扫描 插值 服装

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基于Marching Cubes算法的数字岩心建模方法研究 被引量：2

6

作者 赵玲 石雪 夏惠芬 《石油机械》 北大核心 2018年第10期97-102,共6页

三维岩心可视图像能直观、真实和准确地反映岩石在空间的分布情况,而CT扫描成像法建立数字岩心的准确度最高,最接近真实。为此,利用Micro-CT成像技术采集岩心切面在不同时刻的CT扫描图像,运用改进后的Marching Cubes算法,给出构建数字... 三维岩心可视图像能直观、真实和准确地反映岩石在空间的分布情况,而CT扫描成像法建立数字岩心的准确度最高,最接近真实。为此,利用Micro-CT成像技术采集岩心切面在不同时刻的CT扫描图像,运用改进后的Marching Cubes算法,给出构建数字岩心的方法,将所构建的三维数字化岩心成像,从而实现岩心孔隙结构模型的可视化。阐述了MC算法的基本原理,并通过该方法建立了2块砂岩样品的数字岩心。三维数字岩心重建试验结果表明:基于Marching Cubes算法的数字岩心建模方法能更好地对岩石切片进行重建,且耗时较少、精度更高。研究结果验证了新建模方法的有效性与先进性。 展开更多

关键词 三维数字岩心 MICRO-CT marching cubes算法 可视化 重建

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针对脊柱CT图像三维重构MC方法的改进 被引量：9

7

作者 余伟巍 何飞 席平 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第2期25-28,128,共5页

对原始MC(Marching Cubes)方法存在的问题和局限进行改进,并以此为基础重构脊柱三维模型,使之满足术前分析和远程手术的要求。采用双曲渐近线判别式消除面二义性问题,利用插值函数的空间连续性解决体二义性问题。提出基于对象相关性的c... 对原始MC(Marching Cubes)方法存在的问题和局限进行改进,并以此为基础重构脊柱三维模型,使之满足术前分析和远程手术的要求。采用双曲渐近线判别式消除面二义性问题,利用插值函数的空间连续性解决体二义性问题。提出基于对象相关性的cube连通性判断,减少三角面片过多的问题,进一步采用Decimation算法消减面片网格。实验证明了上述改进方法的有效性和正确性,可得到良好的三维重构效果。 展开更多

关键词 计算机图像处理 医学图像 三维重构 移动立方体

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医学图像重建MC算法三角片的合并与实现 被引量：8

8

作者 李华 蒙培生 王乘 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2003年第6期104-106,共3页

提出一种算法对MarchingCubes算法中产生的大量三角片进行合并。根据三角片顶点的空间位置,按照所给的约束条件对顶点进行判断,合并符合条件的顶点,以减少三角片的数目。这个方法在保留图像细节的前提下,改善影像的显示速度,以期实现三... 提出一种算法对MarchingCubes算法中产生的大量三角片进行合并。根据三角片顶点的空间位置,按照所给的约束条件对顶点进行判断,合并符合条件的顶点,以减少三角片的数目。这个方法在保留图像细节的前提下,改善影像的显示速度,以期实现三维医学图像实时显示。对数据量大的医学图像的三维重建尤为必要。 展开更多

关键词 marching cubes算法 网格简化 顶点合并 三维重建

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基于MC算法的高质量脊柱CT图像三维重建 被引量：19

9

作者 许婉露 李彬 田联房 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第6期79-82,92,共5页

从脊柱CT图像中重建出脊柱的三维模型以提供直观的术前病灶信息,能够有效辅助高难度的脊柱畸形矫正手术。针对传统MC(Marching Cubes)算法存在的重建表面不平滑、结构拓扑歧义的局限以及人体脊柱重构碎片过多的特点,提出一种基于保边局... 从脊柱CT图像中重建出脊柱的三维模型以提供直观的术前病灶信息,能够有效辅助高难度的脊柱畸形矫正手术。针对传统MC(Marching Cubes)算法存在的重建表面不平滑、结构拓扑歧义的局限以及人体脊柱重构碎片过多的特点,提出一种基于保边局部高斯滤波与三维区域增长的改进型MC算法。该算法采用保边滤波去噪并增强边缘,局部高斯滤波平滑待重建区域以改变原有体素类型,减少二义性体素对数,有效地解决了重建表面不平滑与结构拓扑歧义问题;采用基于三维区域增长的双阈值分割算法,大大减少碎骨重建的数量。实验证明,采用高质量重建算法重建的脊柱三维模型能够满足医学三维可视化的要求。 展开更多

关键词 脊柱CT图像 mc算法 三维重建 保边局部高斯滤波 三维区域增长

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基于改进MC算法的CT/MR图像三维重建 被引量：4

10

作者 李显凌 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期683-687,共5页

针对MC(Marching Cubes)算法重建后模型表面的不光滑性和模型表面三角面片数量大的缺点,提出了在保证一定精度的前提下减少小面片的处理方式。通过对等值面进行三维空间上的方向平滑来代替等值面上的三维坐标平滑,达到了提高模型表面平... 针对MC(Marching Cubes)算法重建后模型表面的不光滑性和模型表面三角面片数量大的缺点,提出了在保证一定精度的前提下减少小面片的处理方式。通过对等值面进行三维空间上的方向平滑来代替等值面上的三维坐标平滑,达到了提高模型表面平滑性的目的。以边删除算法为基础,设计了网格简化算法,实现了模型表面的网格简化。以喉管和心血管两组磁共振(Magnetic Resonance,MR)体数据为例进行三维表面重建的结果表明,平滑后的三维显示效果有了显著改善,显示的结构细节清晰度与真实感明显提高。模型的网格简化90%后,依然能保持原模型的特征和较好的视觉效果,并大大提高了实时交互绘制的能力,明显缩短了交互操作时间。 展开更多

关键词 mc算法 等值面 平滑 三维重建

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基于双分支卷积和深度插值的点云表面重建

11

作者 孟波 史旭华 张彬 《计算机工程》 北大核心 2025年第7期119-126,共8页

随着近年来深度学习的快速发展,基于深度学习重建稀疏、含有噪声的低质量点云表面成为当前的研究热点。目前已有的点云表面重建模型还存在难以重建复杂场景、局部细节重建不完整以及重建效率低等问题。为了进一步提高点云表面重建的效果... 随着近年来深度学习的快速发展,基于深度学习重建稀疏、含有噪声的低质量点云表面成为当前的研究热点。目前已有的点云表面重建模型还存在难以重建复杂场景、局部细节重建不完整以及重建效率低等问题。为了进一步提高点云表面重建的效果,结合卷积占用网络模型,提出一种基于双分支卷积和深度插值的点云表面重建模型。首先,使用PointNet网络和双分支卷积构建的融合卷积编码模块进行特征提取,其中双分支卷积将点分支提取的点特征自适应地融入到体素分支的体积特征中,为体积特征提供更细粒的局部信息;然后,结合邻居点特征,通过一个多头注意力网络生成查询点特征,构建深度插值特征模块,使得用于特征解码的全连接层(FC)网络预测查询点的空间位置更加准确;最后,基于移动立方体(MC)算法提取高质量的网格表面模型。在对象级数据集ShapeNet以及场景级数据集Synthetic Rooms上的实验结果表明,所提模型在交并比(IoU)指标上分别达到了0.931和0.910,优于POCONet、ConvONet、DP-ConvONet等对比模型,在Synthetic Rooms上的平均重建时间上较POCONet大幅减少,且在视觉上表现出了良好的效果;在对象级数据集ABC上体现了模型优越的泛化性能,证明了所提模型的有效性。 展开更多

关键词 表面重建 双分支卷积 深度插值 点云 深度学习 移动立方体算法

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一种水下桩基三维点云的分割和滤波方法

12

作者 谢伟华 胡皓 +2 位作者 卢文龙 劳文欣 尹铁男 《海洋测绘》 北大核心 2025年第1期53-56,61,共5页

海上风电机组水下桩基长期承受各种荷载和高水流作用,需要有效监测桩基水下部分变形。针对这一需求,给出一种基于三维成像声纳数据的水下桩基三维点云的分割和滤波方法。首先,采用CSF算法、SMRF及欧氏聚类算法进行点云分割,有效提取桩... 海上风电机组水下桩基长期承受各种荷载和高水流作用,需要有效监测桩基水下部分变形。针对这一需求,给出一种基于三维成像声纳数据的水下桩基三维点云的分割和滤波方法。首先,采用CSF算法、SMRF及欧氏聚类算法进行点云分割,有效提取桩基点云。然后对点云进行格网降采样处理,并使用RANSAC算法建立桩基点云几何模型,从而获取几何参数;最后,采用移动立方体算法重建三维模型以检测桩基异常。实验结果显示,本文方法能从海量点云中有效提取桩基模型,实现桩基三维模型的几何参数计算、重建和评估,为水下桩基检测提供了一种有效的解决方案。 展开更多

关键词 水下桩基检测 三维成像声纳 点云滤波 点云三维建模 RANSAC算法 移动立方体算法

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应用于油藏数值模拟的MC改进算法

13

作者 王海洋 徐云 +1 位作者 李道伦 卢德唐 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第4期204-206,共3页

针对油藏数值模拟PEBI网格的特点及其关于网格划分的已知信息,提出了基于五面体特征体元的Marching Cubes算法,并用分块逐层遍历的方法来搜索有效体元,从而减少了数据场遍历的时间。该方法无须对数据进行预处理,避免了由预处理导致的误... 针对油藏数值模拟PEBI网格的特点及其关于网格划分的已知信息,提出了基于五面体特征体元的Marching Cubes算法,并用分块逐层遍历的方法来搜索有效体元,从而减少了数据场遍历的时间。该方法无须对数据进行预处理,避免了由预处理导致的误差所引起的井筒周围等值面的失真,同时也提高了数据处理的速度。实验表明该方法生成的等值面能满足实际需求。 展开更多

关键词 marching cubes算法 等值面 二义性

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基于MC-E算法的CT图像三维重建 被引量：7

14

作者 李怡敏 王宝珠 +1 位作者 刘翠响 高妍 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第10期2959-2963,共5页

为减少三维重建时的空洞、提高重建效率,对传统移动立方体算法(MC)进行研究和改进,提出移动立方体拓型算法(MC-E)。对传统算法中的15种基本拓型进行修改,主要包括缩减对称拓型、合并镜像对称的构型、拓展存在二义性的基本拓型,使用17种... 为减少三维重建时的空洞、提高重建效率,对传统移动立方体算法(MC)进行研究和改进,提出移动立方体拓型算法(MC-E)。对传统算法中的15种基本拓型进行修改,主要包括缩减对称拓型、合并镜像对称的构型、拓展存在二义性的基本拓型,使用17种拓型进行三维重建,减少二义性造成的表面空洞;在图像插值时,采用中值法替代线性插值,减少运算次数。仿真结果表明,该算法较传统MC算法具有更好的重建效果和运算效率。 展开更多

关键词 移动立方体算法 三维重建 医学图像 二义性 中值法 线性插值

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基于隐式表达的服装三维重建 被引量：1

15

作者 费煜哲 蔡欣 +1 位作者 赵鸣博 杨圣豪 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期220-228,共9页

随着近年来互联网购物的快速发展,在各大平台上出现了越来越多的服装商品。通过三维重建技术生成服装的三维模型可以帮助消费者更好地了解服装的姿态信息。针对服装的三维重建技术进行研究,提出基于隐式表达的服装三维重建模型。使用神... 随着近年来互联网购物的快速发展,在各大平台上出现了越来越多的服装商品。通过三维重建技术生成服装的三维模型可以帮助消费者更好地了解服装的姿态信息。针对服装的三维重建技术进行研究,提出基于隐式表达的服装三维重建模型。使用神经网络学习获得的占用函数作为服装三维模型的隐式表达,从而建立三维坐标和模型形状的映射。目前已有的三维重建算法需要拟合复杂的曲面模型,但资源消耗量大,而基于隐式表达的三维重建算法不需要进行参数化和网格化,能够提高算法的运行速度。为了进一步提高三维重建效果,采用目前性能最好的Point MetaBase-L网络模型和偏移注意力模块作为模型的特征提取网络。其中Point MetaBase-L网络模型基于现有的点云特征提取网络提出Set Abstraction层的元架构Point Meta,并通过分析选择Point Meta元架构中4个模块的最佳实践构成Point MetaBase-L网络模型的Set Abstraction层,同时引入平面特征投影模块加强特征的局部信息。在特征解码阶段,利用特征权重网络通过加权平均算法获取三维空间中采样点的占用概率。根据这些采样点的占用概率,通过基于区域增长的Marching Cubes算法提取高精度网格重建模型。实验结果表明,与占用网络相比,改进模型在交并比、倒角距离、法线一致性和F1值上分别提升了48.83%,55.17%、4.27%和79.10%。 展开更多

关键词 隐式表达 三维重建 Point Meta Base-L网络模型 偏移注意力 特征权重网络 区域增长 marching cubes算法

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一种由轮廓线重建物体表面的方法 被引量：2

16

作者 陈学工 黄伟 +1 位作者 季兴 李楠 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第14期157-159,163,共4页

针对基于轮廓线拼接重建物体表面所出现的轮廓对应和分叉问题,提出了一种通过体数据转换由轮廓线实现重建物体表面的方法。在分析体数据构造中出现逼近精度问题的前提下,通过提高轮廓线上点的密度,生成精确度较高的体数据。该方法通过... 针对基于轮廓线拼接重建物体表面所出现的轮廓对应和分叉问题,提出了一种通过体数据转换由轮廓线实现重建物体表面的方法。在分析体数据构造中出现逼近精度问题的前提下,通过提高轮廓线上点的密度,生成精确度较高的体数据。该方法通过对相邻层轮廓线区域的集合运算,只对处于集合运算解中的像素点进行距离函数值的计算。采用MC(Marching Cubes)算法生成等值面,完成物体的表面重建。实验结果表明,该方法能顺利解决基于轮廓线拼接重建物体表面中出现的轮廓对应问题和分叉问题,既提高重建表面精确度,又加快整个表面的重建速度,是一种可行的方法。 展开更多

关键词 轮廓线 表面重建 体数据 集合运算 marching cubes(mc)

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基于GPU的医学图像快速面绘制 被引量：4

17

作者 刘磊 冯前进 +1 位作者 王文辉 陈武凡 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第32期189-191,229,共4页

提出了一种医学图像快速面绘制的方法,该方法将新一代图形处理器GeForce 8800的特性和MC(Marching Cubes)算法相结合。利用几何着色器的数据批处理能力在每个立方体中提取等值面并生成三角形带;在片段着色器上采用Phong光照模型对生成... 提出了一种医学图像快速面绘制的方法,该方法将新一代图形处理器GeForce 8800的特性和MC(Marching Cubes)算法相结合。利用几何着色器的数据批处理能力在每个立方体中提取等值面并生成三角形带;在片段着色器上采用Phong光照模型对生成三角形渲染显示。建模和显示过程均在GPU上完成,对CPU的依赖低。实验表明,在保证绘制效果的前提下,该方法可在通用PC平台上实现大小为512×512×400的CT数据的实时建模,有很好的实用价值。 展开更多

关键词 GPU GeForce 8800 几何着色器 marching cubes(mc) 医学图像 GLSL

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复杂环境下雷达三维探测范围 被引量：14

18

作者 张敬卓 袁修久 +1 位作者 赵学军 孟慧军 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第10期2738-2741,共4页

构建虚拟战场系统,为实现雷达在复杂自然环境和复杂电子干扰环境影响下的雷达探测范围,根据高级传播模型(APM)的基本原理,并综合考虑电子干扰环境的影响,提出了一个改进的支援式干扰模型。该模型混合了APM和电子干扰模型,重点考虑了大... 构建虚拟战场系统,为实现雷达在复杂自然环境和复杂电子干扰环境影响下的雷达探测范围,根据高级传播模型(APM)的基本原理,并综合考虑电子干扰环境的影响,提出了一个改进的支援式干扰模型。该模型混合了APM和电子干扰模型,重点考虑了大气折射率的影响,可描述复杂自然环境和复杂电子干扰环境的双重影响。在可视化时,利用点绘制代替面绘制和中点代替插值点改进了移动立方体(MC)方法,提高了渲染速度。根据数据获取、数据处理和数据渲染的流程,利用可视化软件包(VTK)实现了对雷达探测范围的三维显示。 展开更多

关键词 高级传播模型 雷达探测范围 电子干扰 三维可视化 移动立方体

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基于三维栅格模型的最短距离等值面提取 被引量：5

19

作者 安聪荣 刘展 +1 位作者 黄荣刚 白永良 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期7-9,共3页

通过研究三维最短距离分析及MC算法,提出基于三维栅格模型的最短距离等值面提取算法,通过导入费用数据和源点数据,即可自动输出到达源点任意有效取值的最短距离等值面。该算法允许输入多个源点,并可应用于非均质三维空间中。实验结果表... 通过研究三维最短距离分析及MC算法,提出基于三维栅格模型的最短距离等值面提取算法,通过导入费用数据和源点数据,即可自动输出到达源点任意有效取值的最短距离等值面。该算法允许输入多个源点,并可应用于非均质三维空间中。实验结果表明,该算法设计合理、可行。 展开更多

关键词 三维GIS 三维栅格模型 mc算法 距离分析 等值面

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移动立方体算法与移动四面体算法的对比与评估 被引量：7

20

作者 王明 冯结青 杨贲 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期2099-2106,共8页

等值面提取在标量场体数据可视化和隐函数曲面显示中具有重要应用,经典算法包括移动立方体算法和移动四面体算法,其核心是在立方体或四面体体素单元中用线性的三角面片逼近原始曲面.文中以可计算的代数曲面为例,对上述2种等值面提取算... 等值面提取在标量场体数据可视化和隐函数曲面显示中具有重要应用,经典算法包括移动立方体算法和移动四面体算法,其核心是在立方体或四面体体素单元中用线性的三角面片逼近原始曲面.文中以可计算的代数曲面为例,对上述2种等值面提取算法的逼近精度、时间和空间效率等方面进行了详细的对比,为各种应用中等值面提取算法的选取提供了参考依据. 展开更多

关键词 等值面提取 移动立方体算法 移动四面体算法 HAUSDORFF距离

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