高效率的三角网格模型保特征简化方法 被引量：32

1

作者 段黎明 邵辉 +2 位作者 李中明 张桂 杨尚朋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期460-468,共9页

部分三角网格模型因数据量庞大而导致其不便于存储、分析和显示,本文提出了一种结合网格精细化方法的三角形折叠网格简化算法以解决此问题。首先通过3^(1/2)网格细分法确定待折叠三角形三个顶点的修正坐标,并根据修正坐标初步确定折叠... 部分三角网格模型因数据量庞大而导致其不便于存储、分析和显示,本文提出了一种结合网格精细化方法的三角形折叠网格简化算法以解决此问题。首先通过3^(1/2)网格细分法确定待折叠三角形三个顶点的修正坐标,并根据修正坐标初步确定折叠点位置,然后引入折叠点的拉普拉斯坐标和原三角形法向信息来更新折叠点位置,最后由三角形折叠后该区域的体积误差和被折叠三角形的平展度共同确定折叠代价,从而使网格优先从较为平坦和特征点较少的区域开始依次进行三角形折叠简化。对多个模型进行了实验测试和数据分析,结果表明该方法能够有效精简网格数据,与3个不同类型的简化方法相比,该方法的简化效率最高,而且能有效保持原网格模型的几何特征并控制简化三角形的质量。 展开更多

关键词 网格简化 三角形折叠 拉普拉斯坐标 3(1/2)细分法

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保持特征的高质量三角网格简化方法 被引量：15

2

作者 张霞 段黎明 刘璐 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期486-493,共8页

为解决三维几何模型的庞大数据量给存储、传输等带来的困难,提出一种保持特征的高质量三角网格简化方法。通过顶点投影确定模型中各三角形的折叠点,根据折叠点计算各三角形折叠时产生的误差,按照误差值的大小对模型进行三角形折叠简化... 为解决三维几何模型的庞大数据量给存储、传输等带来的困难,提出一种保持特征的高质量三角网格简化方法。通过顶点投影确定模型中各三角形的折叠点,根据折叠点计算各三角形折叠时产生的误差,按照误差值的大小对模型进行三角形折叠简化。实验结果表明,该网格简化方法在生成高质量简化模型的同时降低了简化模型的误差,并有效地保持了原始模型的几何特征。 展开更多

关键词 网格简化 三角网格 三角形折叠 特征保持 逆向工程

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体积平方度量下的特征保持网格简化方法 被引量：27

3

作者 周元峰 张彩明 贺平 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期203-212,共10页

提出了一种基于体积平方度量的三角形折叠网格简化新方法.新方法通过极小化误差目标函数简化三角形网格.简化误差定义为三角形简化后产生的网格模型平方体积变化,并以三角形几何形状因子和法向因子作为约束.简化误差的表示形式为一个二... 提出了一种基于体积平方度量的三角形折叠网格简化新方法.新方法通过极小化误差目标函数简化三角形网格.简化误差定义为三角形简化后产生的网格模型平方体积变化,并以三角形几何形状因子和法向因子作为约束.简化误差的表示形式为一个二次目标函数,因此,每次简化后三角形网格的新顶点是一个线性问题的解.与目前简化效率最好的QEM方法相比,新方法不增加算法复杂度.如果被简化的三角形是强特征三角形,则用其高斯曲率最大的顶点作为新顶点,以保持原始模型的细节特征;对于非强特征三角形,新顶点用极小化折叠误差确定.对于边界三角形,新顶点的位置由不同于内部三角形的方法进行计算,保持了网格的边界特征.最后用实例说明新方法的有效性. 展开更多

关键词 网格简化 三角形折叠 SVE特征因子 目标函数 高斯曲率

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基于工业CT图像重构的网格模型的保特征简化方法 被引量：5

4

作者 段黎明 白洋 +3 位作者 王武礼 王勇 王浩宇 刘丰林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期183-188,共6页

对基于工业CT图像重构的网格模型进行网格简化时,大多数现有网格模型简化算法会丢失特征,出现网格质量不好的问题。因此提出一种网格模型保特征简化方法,该方法用三角形折叠法对原始模型进行简化,当简化后模型的平均二面角角度误差达到... 对基于工业CT图像重构的网格模型进行网格简化时,大多数现有网格模型简化算法会丢失特征,出现网格质量不好的问题。因此提出一种网格模型保特征简化方法,该方法用三角形折叠法对原始模型进行简化,当简化后模型的平均二面角角度误差达到允许误差后,再使用边折叠法对模型进行简化。在三角形折叠法中提出了利用被折叠三角形的法向量、各个顶点的高斯曲率及其在周边三角形上的投影确定该三角形的折叠点,利用局部体积误差与二面角角度误差的无因次化和确定折叠代价的方法;在边折叠法中提出了将二面角角度误差引入到二次误差测度(QEM)法的折叠代价中的改进QEM法。实验结果表明:与其他算法相比,该方法能够生成保特征、高质量、低几何误差的网格模型。 展开更多

关键词 工业CT 网格简化 三角形折叠 边折叠 特征保持

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一种边折叠三角网格简化算法 被引量：13

5

作者 杜晓晖 尹宝才 孔德慧 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期12-15,共4页

针对目前自动网格简化算法在大规模简化时往往丢失模型重要几何特征的问题,该文提出了一种改进的边折叠三角网格简化算法。在Garland算法基础上引入三角形重要度概念,并加入到误差测度中,使得二次误差测度不仅能够度量距离偏差,而且能... 针对目前自动网格简化算法在大规模简化时往往丢失模型重要几何特征的问题,该文提出了一种改进的边折叠三角网格简化算法。在Garland算法基础上引入三角形重要度概念,并加入到误差测度中,使得二次误差测度不仅能够度量距离偏差,而且能够反映模型局部表面几何变化。实验结果表明新的算法在保持二次误差测度快速特点的同时,使得简化模型在较低分辨率下能够保持更多的重要几何特征,有效地降低了视觉失真。 展开更多

关键词 网格简化 边折叠 二次误差测度 三角形重要度

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一种三角形折叠网格模型简化的改进算法 被引量：6

6

作者 李楠 肖克炎 +2 位作者 李源 陈析璆 邹伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第34期192-194,共3页

目前提出的网格简化算法中,三角形折叠简化方法是一种主要的简化方法,在网格压缩、多细节层次模型生成、递进网格构造中得到了广泛地应用。提出一种基于三角形折叠的网格模型简化改进算法,在基于三角形折叠的基础上,在计算三角形折叠误... 目前提出的网格简化算法中,三角形折叠简化方法是一种主要的简化方法,在网格压缩、多细节层次模型生成、递进网格构造中得到了广泛地应用。提出一种基于三角形折叠的网格模型简化改进算法,在基于三角形折叠的基础上,在计算三角形折叠误差代价时引入局部区域面积度量参数,有效控制简化模型的三角形折叠顺序。实验表明,采用该文算法简化后的模型更逼近原始模型。 展开更多

关键词 网格简化 三角形折叠 局部区域面积度量

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基于体积误差的三角形收缩网格简化算法 被引量：3

7

作者 张兴平 万晖 +1 位作者 朱晓冬 周明全 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2005年第5期21-22,83,共3页

本文提出了一种基于体积误差的三角形收缩网格简化算法。根据体积误差方程和指定的体积误差门限,通过计算体积误差的最小值把对应的三角形收缩到一点,从而简化了表示物体模型的三角形网格。实验结果表明,这种算法简化效果好、效率高,误... 本文提出了一种基于体积误差的三角形收缩网格简化算法。根据体积误差方程和指定的体积误差门限,通过计算体积误差的最小值把对应的三角形收缩到一点,从而简化了表示物体模型的三角形网格。实验结果表明,这种算法简化效果好、效率高,误差可以控制。 展开更多

关键词 网格简化算法 体积误差 收缩 三角形网格 误差方程 物体模型 最小值 门限

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保持细节几何特征的三维网格模型轻量化算法 被引量：20

8

作者 张韵 王淑营 +1 位作者 郑庆 张海柱 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第4期1226-1232,共7页

对三维模型进行轻量化的一个重要策略是利用网格简化算法减少模型表面的三角面片数量,其中广泛使用的边折叠算法相较于其他网格简化算法效率更高、简化效果更好,然而该算法存在简化过程中可能损坏或丢失部分细节几何特征的问题。为了解... 对三维模型进行轻量化的一个重要策略是利用网格简化算法减少模型表面的三角面片数量,其中广泛使用的边折叠算法相较于其他网格简化算法效率更高、简化效果更好,然而该算法存在简化过程中可能损坏或丢失部分细节几何特征的问题。为了解决上述问题,提出通过增加曲线近似曲率和模型待折叠边的一阶邻域三角形的平均面积作为惩罚因子,以优化原始算法的边折叠代价。首先,根据几何中曲线曲率的定义,提出了曲线近似曲率的计算公式;其次,在顶点法向量的计算过程中,使用面积加权和内角加权两个阶段对初始法向量进行修正,从而考虑更加丰富的模型几何信息。通过实验验证了优化后算法的性能,与经典的二次误差测度(QEM)算法、顾及角度误差的网格简化算法相比,优化算法处理后的模型的最大误差分别至少降低了73.96%和49.77%;与QEM算法相比,优化算法处理后的模型Hausdorff距离至少降低了17.69%。可见,在模型轻量化的过程中,优化算法能够减少模型的形变,更好地维持自身的细节几何特征。 展开更多

关键词 网格简化 边折叠 曲线近似曲率 一阶邻域三角形面积 模型轻量化

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保持特征的三角形有限元网格简化方法 被引量：4

9

作者 刘晓东 董显法 +1 位作者 郭威 关振群 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期682-687,共6页

基于二次误差的网格简化算法,提出了一种三角形有限元网格模型简化算法。在网格质量评估中考虑折叠代价,避免过于狭长的三角形出现,保证新生成单元的质量。同时,通过改进特征检测机制,加入用户控制,对模型上的重要细节特征进行精细定位... 基于二次误差的网格简化算法,提出了一种三角形有限元网格模型简化算法。在网格质量评估中考虑折叠代价,避免过于狭长的三角形出现,保证新生成单元的质量。同时,通过改进特征检测机制,加入用户控制,对模型上的重要细节特征进行精细定位,使算法适用范围更广泛,简化结果更能满足网格简化过程中细节特征的保持要求。 展开更多

关键词 三角形有限元网格 边折叠 细节特征 网格简化

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一种新的边折叠网格模型简化算法 被引量：9

10

作者 王继东 张芸 杨斌 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第1期195-198,共4页

在边折叠简化方法的基础上,提出一种用体积变化的平方作为误差度量的三角网格简化算法。算法中引入三角形法向约束因子的概念,并把它嵌入到边折叠误差矩阵中;能够自适应地分配简化网格的疏密,保持更多的模型几何特征。实验表明,该算法... 在边折叠简化方法的基础上,提出一种用体积变化的平方作为误差度量的三角网格简化算法。算法中引入三角形法向约束因子的概念,并把它嵌入到边折叠误差矩阵中;能够自适应地分配简化网格的疏密,保持更多的模型几何特征。实验表明,该算法简化误差低,模型视觉质量高,简化效果较好。 展开更多

关键词 网格简化 边折叠 三角形法向约束因子

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基于遗传算法的三角网格折叠简化 被引量：11

11

作者 段黎明 杨尚朋 +2 位作者 张霞 任华桥 沈宽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1489-1496,共8页

针对处理大数据量的三角网格模型会给计算机带来较大压力的问题,本文提出了一种基于遗传算法的三角形折叠简化方法。先求取三角形重心,用重心的三个坐标值与初始化的三个步长进行计算,得到新点坐标,重复多次得到顶点种群,利用遗传算法... 针对处理大数据量的三角网格模型会给计算机带来较大压力的问题,本文提出了一种基于遗传算法的三角形折叠简化方法。先求取三角形重心,用重心的三个坐标值与初始化的三个步长进行计算,得到新点坐标,重复多次得到顶点种群,利用遗传算法求取适应度值最小点,修正后得到最优折叠点,最后依照简化误差对三角形排序并根据输入的简化比进行折叠简化。本文方法的适应度函数采用简化误差和三角形规范化系数之商。采用本文方法对花朵和瓶子的三角网格模型进行简化,体积变化率分别为0.010 6%和0.2%,规范化系数分别提高了11.0%和4.56%,优于其他方法。实验结果表明本文方法在有效简化模型的同时,既能保形又能提升三角形的质量。 展开更多

关键词 网格简化 三角形折叠 遗传算法 三角形质量

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利用顶点预测方法实现三维网格的保形简化 被引量：3

12

作者 段黎明 吴志芳 张霞 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期15-20,共6页

针对产品的三维表面用三角网格来表示时,三角形数量巨大的问题,提出了一种基于顶点预测的三角形折叠简化方法。首先根据网格模型的每一个顶点与其周边元素之间的几何拓扑关系,运用投影预测方法来预测三角形折叠的折叠点坐标,然后运用线... 针对产品的三维表面用三角网格来表示时,三角形数量巨大的问题,提出了一种基于顶点预测的三角形折叠简化方法。首先根据网格模型的每一个顶点与其周边元素之间的几何拓扑关系,运用投影预测方法来预测三角形折叠的折叠点坐标,然后运用线性插值算子对折叠点坐标进行调整。为进一步保证简化后模型的质量,在采用距离误差控制的同时,引入了角度误差控制方法。实验结果表明,该简化算法在减少模型的三角形数量的同时,有效地保持模型特征,保证了模型表面的光顺。 展开更多

关键词 三维计算机图形学 拓扑关系 网格简化 三角形折叠 顶点预测 特征保持

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基于n边形折叠的网格简化算法 被引量：1

13

作者 陈华鸿 罗笑南 +1 位作者 凌若天 马建平 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1011-1019,共9页

提出在三角网格中利用多个三角形组合及检索n边形(n为正整数)的规则,并提出一种具有相似折叠规律的n边形折叠的网格简化算法,该算法以n边形折叠为基本简化操作,并以二次误差作为误差度量,每次n边形折叠操作可以减少n-1个顶点以及2(n-1)... 提出在三角网格中利用多个三角形组合及检索n边形(n为正整数)的规则,并提出一种具有相似折叠规律的n边形折叠的网格简化算法,该算法以n边形折叠为基本简化操作,并以二次误差作为误差度量,每次n边形折叠操作可以减少n-1个顶点以及2(n-1)个三角形,n越大达到某一简化目标所需的折叠次数越少,因此简化速度也可能越快.通过选取适当的n值及新顶点位置,新算法可以转化成顶点删除、边折叠及三角形折叠3种已知的几何元素删除算法,因此也可以视做为基于二次误差度量的几何元素删除简化算法的总括算法.最后分别对几种n取值情况列举实验数据,说明该算法的有效性. 展开更多

关键词 网格简化 三角形网络 二次误差 四边形折叠 n边形折叠

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基于内角加权及二次误差度量的三角形折叠算法 被引量：1

14

作者 彭育辉 高诚辉 何炳蔚 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期115-119,共5页

给出了一种基于三角形内角加权和二次误差度量的三角形折叠算法来简化三角网格模型。该算法以三角形的三个内角余弦和来控制三角形网格形状,以三角形折叠后新点到相关三角形平面距离的平方和控制简化模型误差,建立一种新的三角形折叠的... 给出了一种基于三角形内角加权和二次误差度量的三角形折叠算法来简化三角网格模型。该算法以三角形的三个内角余弦和来控制三角形网格形状,以三角形折叠后新点到相关三角形平面距离的平方和控制简化模型误差,建立一种新的三角形折叠的误差标准,使形状狭长且折叠引起误差最小的三角形优先进行折叠。文中给出的实例表明,该算法既能很好的保留模型特征,又能有效地控制三角网格的形状。 展开更多

关键词 计算机应用 网格简化 三角形折叠 二次误差度量

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基于四边形折叠的三角网格简化算法 被引量：2

15

作者 陈华鸿 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期19-24,共6页

通过定义三角网格模型中的两个以公共边相连的三角形构成一个空间四边形,提出了一种新的基于这种空间四边形折叠的网格简化算法。该算法以四边形折叠为基本操作,利用Garland的二次误差度量(QEM)做误差控制,每次折叠操作可以减少3个顶点... 通过定义三角网格模型中的两个以公共边相连的三角形构成一个空间四边形,提出了一种新的基于这种空间四边形折叠的网格简化算法。该算法以四边形折叠为基本操作,利用Garland的二次误差度量(QEM)做误差控制,每次折叠操作可以减少3个顶点及6个面片,从而实现比Garland的QEM算法、周昆等的三角形折叠算法更高的简化效率,文中给出多个试验结果说明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 网格简化 三角形网络 二次误差 四边形折叠

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基于离散曲率的三角形折叠简化算法 被引量：7

16

作者 石坚 董洪伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期201-203,共3页

以三角形折叠算法为基础,提出了一种新的基于离散曲率的三角网格简化算法。该算法以网格表面的加权离散曲率为依据,对三角形进行折叠操作,给出了基于离散曲率和球面近似的新顶点的获取方法。实验结果证明了本文算法的有效性。

关键词 网格简化 三角形折叠 离散曲率 球面近似

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一种基于不平滑度的网格简化算法 被引量：3

17

作者 裴艳云 陈飞翔 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第14期174-177,206,共5页

在三维建模中,一个物体的网格模型常常包含数以百万计的三角形面片,给模型的存储、绘制、渲染、传输及交互处理带来诸多不便。提出一种三角形折叠法,计算各个顶点的不平滑度,基于顶点不平滑度确定各三角形的权值,并对符合折叠要求的三... 在三维建模中,一个物体的网格模型常常包含数以百万计的三角形面片,给模型的存储、绘制、渲染、传输及交互处理带来诸多不便。提出一种三角形折叠法,计算各个顶点的不平滑度,基于顶点不平滑度确定各三角形的权值,并对符合折叠要求的三角形求解折叠后新顶点的位置及累积不平滑度,通过实例验证证明该算法在简化网格时能较好地保持模型整体特征。 展开更多

关键词 网格简化 三角形折叠 锥曲率 不平滑度

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三角网格模型的特征保持混合折叠简化 被引量：9

18

作者 曹增欢 黄常标 郑红 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期971-983,共13页

在增材制造、逆向工程等领域,广泛存在包含大量甚至海量数据的三角网格模型。为便于存储并提高处理效率,经常需要进行网格模型简化。但在网格简化过程中存在特征保持、简化率和简化效率冲突的问题,为更好地平衡简化结果和简化效率,提出... 在增材制造、逆向工程等领域,广泛存在包含大量甚至海量数据的三角网格模型。为便于存储并提高处理效率,经常需要进行网格模型简化。但在网格简化过程中存在特征保持、简化率和简化效率冲突的问题,为更好地平衡简化结果和简化效率,提出了特征保持的混合折叠算法。在基于曲度精确计算新顶点、最大距离高效计算折叠代价的基础上,对边界特征区域和非边界特征区域采用边折叠方式进行保特征简化,对非特征区域则采用三角形折叠方法进行高效简化,最后通过偏差和网格正则度对简化结果作出误差评价。算法实例表明:混合折叠算法的模型细节特征保持较好,简化前后变形较小且效率适中。 展开更多

关键词 三角网格模型 网格简化 混合折叠 细节特征保持

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一种保持特征的网格简化算法 被引量：4

19

作者 钱勋波 罗立宏 《机电工程》 CAS 2017年第10期1224-1228,共5页

针对网格简化算法中出现的细节特征丢失、简化结果过于均匀以及计算复杂等问题,从原始模型的几何特征出发,对待折叠三角形与其邻域内三角形的形状与位置关系进行研究,对三角形折叠点到其三个顶点的偏离程度进行总结,提出了一种基于三角... 针对网格简化算法中出现的细节特征丢失、简化结果过于均匀以及计算复杂等问题,从原始模型的几何特征出发,对待折叠三角形与其邻域内三角形的形状与位置关系进行研究,对三角形折叠点到其三个顶点的偏离程度进行总结,提出了一种基于三角形折叠的保持模型特征的网格简化算法。该方法根据目标三角形各顶点邻域三角形的不同,为其3个顶点分配相应的权值,由各顶点权值的大小最终确定三角形折叠点坐标,然后以二次误差测度为度量标准计算出每个三角形的折叠代价,再结合三角形局部面积比、局部区域不平度以更好地控制简化结果。实验结果表明:该方法能够降低计算的复杂度、提高简化速度,使模型的特征区域和非特征区域均保持一定的简化率,并较好地保持了原始模型的细节特征。 展开更多

关键词 网格简化 特征保持 三角形折叠 二次误差测度 局部面积比

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车身拓扑网格简化算法研究 被引量：1

20

作者 周卓 李旭 +1 位作者 时艳茹 尹鹏举 《农业装备与车辆工程》 2008年第8期34-36,共3页

在车身逆向设计过程中,点云数据预处理后形成的拓扑网格数据庞大,直接导入三维软件中进行处理时,对计算机的显示、分析、存储、传输等会造成很大的负担。主要研究了车身曲面重构过程中基于二次误差测度的边折叠网格简化算法。该方法将... 在车身逆向设计过程中,点云数据预处理后形成的拓扑网格数据庞大,直接导入三维软件中进行处理时,对计算机的显示、分析、存储、传输等会造成很大的负担。主要研究了车身曲面重构过程中基于二次误差测度的边折叠网格简化算法。该方法将点到相关平面的距离的平方和作为误差测度,进行多次的选择性边折叠,实现网格有效简化。通过VC++6.0编程实现了该算法,实验结果表明,该算法稳定可靠,效率较高,简化效果好。 展开更多

关键词 车身 三角网格 边折叠 二次误差测度 简化算法

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