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基于多源点云特征信息的网格简化
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作者 蒋萧 邱春霞 +1 位作者 张春森 葛英伟 《应用科学学报》 北大核心 2025年第2期301-314,共14页
针对基于二次误差函数的网格简化算法存在重要地理实体结构特征丢失的问题,提出一种基于多源点云特征信息的网格简化方法。首先,融合激光点云与影像密集匹配点云,以提高网格模型的质量。其次,结合点云颜色、高程及曲率等信息,基于超体... 针对基于二次误差函数的网格简化算法存在重要地理实体结构特征丢失的问题,提出一种基于多源点云特征信息的网格简化方法。首先,融合激光点云与影像密集匹配点云,以提高网格模型的质量。其次,结合点云颜色、高程及曲率等信息,基于超体素的区域生长算法对融合点云进行分割及特征信息的确定。最后,基于点云的特征信息对二次误差矩阵进行更新,从而实现基于融合点云的高精度网格简化。以融合点云构建的三维网格为实验数据,采用所提算法对其进行网格简化,并与QEM、QEF和Low-poly算法进行对比,结果表明:相较于其他三种算法,所提算法的简化精度平均提升39.49%。 展开更多
关键词 多源点云 网格简化 点云分割 二次误差测度 特征保持
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基于结构感知的多尺度三维网格简化算法
2
作者 张盛 王瀚漓 +2 位作者 苏爱华 陈伟 邵意茹 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期803-812,共10页
为解决现有网格简化方法在处理复杂几何和拓扑结构时可能丢失重要信息、以及生成多尺度简化网格效率低等问题,提出了一种基于结构感知的多尺度三维网格简化算法。该方法通过两部分模块组成:基于结构感知的点云采样模块和基于无向距离场... 为解决现有网格简化方法在处理复杂几何和拓扑结构时可能丢失重要信息、以及生成多尺度简化网格效率低等问题,提出了一种基于结构感知的多尺度三维网格简化算法。该方法通过两部分模块组成:基于结构感知的点云采样模块和基于无向距离场的多尺度网格重建模块。基于结构感知的点云采样模块利用学习到的网格结构先验知识,有效地进行点云采样。基于无向距离场的多尺度网格重建模块通过网络预测三维模型的多尺度表面距离场和法线场,以体素级特征表示三维网格,并通过体素表面重建方法实现多尺度三维网格表面的生成。实验结果表明,所提出的方法在网格密闭性、几何形状差异和拓扑结构差异等指标上,都展现出显著的性能优势,能够简化生成更加准确的多尺度网格。 展开更多
关键词 计算机图形学 网格简化 点云采样 网格重建
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顾及地物类型重要度的城市倾斜摄影模型轻量化算法
3
作者 张洪玮 申申 +1 位作者 范虹 阮文阳 《地理与地理信息科学》 北大核心 2025年第2期10-16,46,共8页
近年来城市倾斜摄影模型已广泛应用于城市规划等领域,但因数据量巨大易造成模型应用困难,且现有简化方法面对具体应用需求尚不能针对不同地物灵活调整简化比例。该文提出顾及地物类型重要度的城市倾斜摄影模型网格简化算法,并以一个重... 近年来城市倾斜摄影模型已广泛应用于城市规划等领域,但因数据量巨大易造成模型应用困难,且现有简化方法面对具体应用需求尚不能针对不同地物灵活调整简化比例。该文提出顾及地物类型重要度的城市倾斜摄影模型网格简化算法,并以一个重点关注建筑物对象的城市场景为例,基于具有语义信息的城市倾斜摄影数据集,对该算法与Quadric Error Metrics(QEM)算法、结构感知网格简化算法(SAMD)、鲁棒的通用三维模型低多边形网格生成方法(RoloPM)开展对比实验。结果表明,当整体简化比例相同(70%和85%)时,该算法对重点地物的简化结果在视觉效果、几何相似性以及简化效率方面均优于对比算法,可以满足实际应用中灵活简化大场景城市倾斜摄影模型的需求。 展开更多
关键词 城市倾斜摄影 模型轻量化 网格简化 地物类型 QEM算法
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城市实景模型结构化线面特征重构方法 被引量:1
4
作者 梅熙 王义 +1 位作者 曲英杰 邓非 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期130-136,共7页
为了改善城市实景模型边缘模糊,提出了一种曲率引导的结构化线面特征重构方法。根据曲率特征将网格分割为平面、可展凹、可展凸以及不可展曲面4类,在平面分割结果内提取平面,在可展凹和可展凸分割结果内提取直线,对过度弯曲的不可展区... 为了改善城市实景模型边缘模糊,提出了一种曲率引导的结构化线面特征重构方法。根据曲率特征将网格分割为平面、可展凹、可展凸以及不可展曲面4类,在平面分割结果内提取平面,在可展凹和可展凸分割结果内提取直线,对过度弯曲的不可展区域进行保留,最终形成包含几何特征的复合网格模型。结果表明,结合曲率信息预先设置几何特征的潜在范围,使得结构化线面特征更可靠,同时保证城市实景中复杂的树结构不被错误地提取为平面。 展开更多
关键词 实景三维模型 三维重建 网格 线特征 面特征 马尔科夫随机场(MRF) 简化
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防止纹理扭曲的倾斜摄影模型轻量化算法
5
作者 王彦海 张宇昊 +2 位作者 李成 陈树平 李恩阳 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第11期164-172,共9页
针对倾斜摄影模型网格简化后出现纹理扭曲的问题,基于二次误差度量(quadric error metrics,QEM)算法,提出一种防止纹理扭曲的倾斜摄影模型轻量化算法。该算法依据模型中各顶点的拓扑连接关系对顶点进行分类,对不同类型的顶点制定相应的... 针对倾斜摄影模型网格简化后出现纹理扭曲的问题,基于二次误差度量(quadric error metrics,QEM)算法,提出一种防止纹理扭曲的倾斜摄影模型轻量化算法。该算法依据模型中各顶点的拓扑连接关系对顶点进行分类,对不同类型的顶点制定相应的折叠策略,引入顶点起伏度因子、纹理形变因子和顶点一环领域内三角形平均面积对QEM算法中的边折叠代价进行改进。实验结果表明,改进算法可以在高简化率下避免出现纹理扭曲现象,有效保持了模型的几何特征和纹理特征,相较于传统QEM算法,改进算法处理的模型最大误差、平均误差和均方差均分别至少降低了43.55%、52.50%和21.61%;在90%简化率的情况下,相较于带纹理模型的简化算法,改进算法处理的模型最大误差、平均误差和均方差分别降低了34.90%、10.61%和12.31%。 展开更多
关键词 倾斜摄影模型 二次误差度量算法 网格简化 纹理扭曲 模型轻量化
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基于数字孪生的塔式起重机结构性能在线监测方法
6
作者 贾政楠 王欣 +4 位作者 高顺德 孙田 赵欣 李子陆 宋学官 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4468-4476,共9页
为了保证塔式起重机安全作业,提高塔式起重机的智能化水平,提出了基于数字孪生的塔式起重机结构性能监测方法。首先,根据塔式起重机的运行特点和实时监控的要求,提出了塔式起重机数字孪生框架,详细阐述了各部分的功能;其次,通过建立运... 为了保证塔式起重机安全作业,提高塔式起重机的智能化水平,提出了基于数字孪生的塔式起重机结构性能监测方法。首先,根据塔式起重机的运行特点和实时监控的要求,提出了塔式起重机数字孪生框架,详细阐述了各部分的功能;其次,通过建立运动模型实现了塔式起重机实时状态映射、借助网格简化技术构建了塔机虚拟模型、利用人工神经网络技术实现塔式起重机的结构性能在线预测;最后,以STL760动臂塔式起重机为例,建立了动臂塔式起重机数字孪生系统,验证了塔式起重机数字孪生框架的可行性,证明了预测结果有较快的分析速度和较高的准确性,为塔机智能化管理提供了新思路。 展开更多
关键词 数字孪生 塔式起重机 网格简化 在线监测
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网格模型化简综述 被引量:57
7
作者 何晖光 田捷 +2 位作者 张晓鹏 赵明昌 李光明 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期2215-2224,共10页
网格模型的化简对于其存储、传输、处理以及实时绘制有着重要的意义.对国内外在这一领域的工作成果进行了较为系统的介绍,并对各方面典型算法的优缺点进行了分析,最后对这一技术的发展进行了展望.
关键词 网格模型化 多分辨率模型 层次细节模型 图像质量 计算机图形学
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基于三角形折叠的网格简化算法 被引量:87
8
作者 周昆 潘志庚 石教英 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第6期506-513,共8页
在计算机图形学中,物体常常用三角形网格模型来描述.本文提出了一种新的基于三角形折叠的网格简化算法.该网格简化算法不仅能减少模型中的三角形数目而巨能保持模型拓扑结构.算法给出了一种基于点到平面距离的有效的误差控制方法,... 在计算机图形学中,物体常常用三角形网格模型来描述.本文提出了一种新的基于三角形折叠的网格简化算法.该网格简化算法不仅能减少模型中的三角形数目而巨能保持模型拓扑结构.算法给出了一种基于点到平面距离的有效的误差控制方法,并能在用户指定的误差范围内通过使原始网络中的三角形折叠达到大量简化的目的.该算法实现简单且速度快.另外为了有效地支持多分辨率模型的表示以及相邻层次模型间的连续过渡,本文还给出了一种基于三角形折叠的累进网格的构造方法.文中给出的一组实例说明了该算法的有效性. 展开更多
关键词 网格简化 三角形网格 算法 计算机图形学
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基于超包络的三角形网格简化算法 被引量:19
9
作者 张明敏 周昆 潘志庚 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第6期584-588,共5页
文章提出了一种基于超包络的三角形网格简化算法.该算法不仅适用于任意拓扑结构的网格,而且能定量控制简化的全局误差,具有速度快、效果好的优点.在此算法的基础上,文章提出了一种连续细节层次模型的生成方法,并给出一组实例,说... 文章提出了一种基于超包络的三角形网格简化算法.该算法不仅适用于任意拓扑结构的网格,而且能定量控制简化的全局误差,具有速度快、效果好的优点.在此算法的基础上,文章提出了一种连续细节层次模型的生成方法,并给出一组实例,说明了算法的有效性.另外。 展开更多
关键词 三角形网格 包络 网格简化 图形系统 算法
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基于子分规则的边折叠简化方法 被引量:31
10
作者 李现民 李桂清 +1 位作者 张小玲 李华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期8-13,共6页
边折叠简化方法是一种主要的三角网格简化方法 ,已成为多分辨率自适应曲面参数化、基于法向细节的几何压缩、渐进网格算法的重要组成部分 .文中采用子分的思想生成三角网格模型的新顶点 ,从而减小了简化模型和原始模型之间的误差 ;此外 ... 边折叠简化方法是一种主要的三角网格简化方法 ,已成为多分辨率自适应曲面参数化、基于法向细节的几何压缩、渐进网格算法的重要组成部分 .文中采用子分的思想生成三角网格模型的新顶点 ,从而减小了简化模型和原始模型之间的误差 ;此外 ,还给出保持模型流形的方法 ;最后给出一种新的计算简化网格与原始网格之间的 Metro距离的采样方法 。 展开更多
关键词 计算机图形学 子分规则 边折叠简化方法 三角网格
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基于能量评估的网格简化算法及其应用 被引量:42
11
作者 陶志良 潘志庚 石教英 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第12期881-888,共8页
网格简化是曲面重构和多细节层次构造中的一个重要步骤,本文提出了一个基于局部能量评估的网格简化算法,能够大量地删除密集网格的三角形面片.为了加速算法的执行还提出了一种简单有效的采样方法.算法自动化程度高,能有效地支持多... 网格简化是曲面重构和多细节层次构造中的一个重要步骤,本文提出了一个基于局部能量评估的网格简化算法,能够大量地删除密集网格的三角形面片.为了加速算法的执行还提出了一种简单有效的采样方法.算法自动化程度高,能有效地支持多细节层次模型的建立. 展开更多
关键词 网格简化 几何模型 网格匹配 虚拟现实
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大型网格模型简化和多分辨率技术综述 被引量:20
12
作者 张亚萍 熊华 +1 位作者 姜晓红 石教英 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期559-568,共10页
网格简化和多分辨率绘制是2种对于提高绘制性能非常有效的技术,但对于大型网格模型,这2种技术的设计和实现本身也存在诸多难点.文中综述了大型网格模型简化和多分辨率技术的研究进展,首先分析和比较基于网格分割、基于外存数据结构和基... 网格简化和多分辨率绘制是2种对于提高绘制性能非常有效的技术,但对于大型网格模型,这2种技术的设计和实现本身也存在诸多难点.文中综述了大型网格模型简化和多分辨率技术的研究进展,首先分析和比较基于网格分割、基于外存数据结构和基于流式策略的大型网格模型简化方法,然后介绍和比较大型网格模型多分辨率表示的设计、构建和绘制技术.最后总结并展望了该研究领域的发展趋势. 展开更多
关键词 大型网格模型 网格简化 多分辨率表示
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带属性的三角网格模型简化算法研究 被引量:14
13
作者 张丽艳 周儒荣 +1 位作者 唐杰 周来水 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期199-203,共5页
在计算机视觉、计算机仿真、网络传输中 ,经常遇到带有颜色、纹理等属性的三角网格模型的简化问题 .文中提出一种带属性的三角网格模型简化的算法 ,该算法将表征网格顶点信息的向量由简单的三维几何信息扩展到包含颜色、纹理等附加信息... 在计算机视觉、计算机仿真、网络传输中 ,经常遇到带有颜色、纹理等属性的三角网格模型的简化问题 .文中提出一种带属性的三角网格模型简化的算法 ,该算法将表征网格顶点信息的向量由简单的三维几何信息扩展到包含颜色、纹理等附加信息的多维向量 ,在 Rn空间中用对称 Hausdorff距离控制网格简化顺序和精度 ,既保证了简化网格模型在几何上与初始网格模型尽可能地相似 ,又较好地保存了初始网格模型的颜色。 展开更多
关键词 多分辨模型 三角网格模型 属性 算法 计算机视觉
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结合边折叠和局部优化的网格简化算法 被引量:17
14
作者 刘峻 范豪 +2 位作者 孙宇 陆向艳 刘艳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第2期535-540,共6页
针对目前网格简化算法在将三维模型简化到较低分辨率时,网格模型的细节特征丢失、网格质量不佳的问题,提出一种保持特征的高质量网格简化算法。引入顶点近似曲率的概念,并将其与边折叠的误差矩阵结合,使得简化模型的细节特征在最大限度... 针对目前网格简化算法在将三维模型简化到较低分辨率时,网格模型的细节特征丢失、网格质量不佳的问题,提出一种保持特征的高质量网格简化算法。引入顶点近似曲率的概念,并将其与边折叠的误差矩阵结合,使得简化模型的细节特征在最大限度上得到保持。同时分析简化后三角网格的质量,对三角网格作局部优化处理,减少狭长三角形的数量,提高简化模型的网格质量。使用Apple模型和Horse模型进行实验,并与一种经典的基于边折叠的网格简化算法以及其改进算法之一进行对比。实验结果显示,两种对比算法三角网格分布过于均匀,局部细节模糊不清,而所提算法的三角网格在曲率大的区域稠密,在平坦处稀疏,细节特征清晰可辨;简化模型的几何误差的数量值与两种对比算法处于同一数量级;所提算法的简化网格的平均质量远高于两种对比算法。实验结果表明,在不扩大几何误差的情况下,所提算法不仅具有较强的细节特征保持能力,而且简化模型的网格质量较高,视觉效果较好。 展开更多
关键词 网格简化 边折叠 误差矩阵 局部优化 网格质量
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自适应三角网格模型重新布点算法的研究 被引量:10
15
作者 张丽艳 聂军洪 +1 位作者 周来水 周儒荣 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期204-208,共5页
在对任意拓扑三角网格模型进行自动三边界区域划分的基础上 ,提出一种自适应的三角网格模型重新布点算法 .该算法首先根据三边界区域划分的结果 ,构造初始网格模型具有最低分辨率的基础网格模型 ,然后利用协调映射技术 ,对网格模型进行... 在对任意拓扑三角网格模型进行自动三边界区域划分的基础上 ,提出一种自适应的三角网格模型重新布点算法 .该算法首先根据三边界区域划分的结果 ,构造初始网格模型具有最低分辨率的基础网格模型 ,然后利用协调映射技术 ,对网格模型进行重新采样 ,从而不断对基础网格模型进行细化 .算法的特点是可以根据不同的精度自动在曲面的大曲率处重新采样得到较多的点 ,而在曲面的小曲率处则重新采样得到较少的点 .该算法可以用于三角网格模型的自适应简化和优化 .文中的应用实例表明 ,该算法可以保证在满足指定精度要求的条件下 ,得到更合理的三角网格模型 。 展开更多
关键词 网格简化 自适应重新布点算法 三角网格模型 计算机图形学
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一种新的基于顶点聚类的网格简化算法 被引量:28
16
作者 周昆 潘志庚 石教英 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期1-8,共8页
在计算机图形学中,经常采用多边形网格来描述物体模型.由于绘制时间和存储量与多边形的数量成正比,过于庞大的物体网格模型通常是不实用的.模型简化在计算机动画、虚拟现实和交互式可视化等计算机图形应用领域有着广阔的应用前景.... 在计算机图形学中,经常采用多边形网格来描述物体模型.由于绘制时间和存储量与多边形的数量成正比,过于庞大的物体网格模型通常是不实用的.模型简化在计算机动画、虚拟现实和交互式可视化等计算机图形应用领域有着广阔的应用前景.为此提出一种新的基于顶点聚类的网格简化算法.该算法利用八叉树对网格进行自适应划分,给出了一种基于点到平面距离的有效的误差控制方法,并能在用户指定的误差范围内通过使原始网格中的顶点聚类达到大量简化的目的.该算法实现简单,速度快且能很好地保持边界特征. 展开更多
关键词 多边形网格 网格简化 顶点聚类 计算机图形学
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多细节层次模型间的平滑过渡 被引量:23
17
作者 周昆 潘志庚 石教英 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期463-467,共5页
对虚拟现实中多细节层次模型间的平滑过渡技术进行了详细讨论 ,提出了一种基于顶点删除的累进网格的构造算法和一种模型的不同细节层次间的插值算法 .文中给出的一组实例说明了本文算法的有效性 .
关键词 网格简化 细节层次 计算机图形学 几何造型
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支持快速恢复的可逆递进网格及其生成方法 被引量:14
18
作者 陶志良 潘志庚 石教英 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期503-507,共5页
递进网格是一种有效的连续多细节层次模型的表现方式.该文提出了一种新的递进网格模型,具有无二义性、恢复速度快和支持多种类型的网格等特点.文章还给出了支持这种网格模型的网格简化处理方法.
关键词 多细节层次 网格简化 递进网格 计算机图形
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基于三角形移去准则的多面体模型简化方法 被引量:34
19
作者 马小虎 潘志庚 石教英 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第6期492-498,共7页
本文提出了一种新的基于三角形移去准则的多面体模型简化方法,该方法主要由三部分组成:(1)计算与三角形相关的三角形板;(2)根据三角形移去准则判断三角形是否应删除;(3)对删除三角形后遗留的空洞进行局部三角化.本文给出的... 本文提出了一种新的基于三角形移去准则的多面体模型简化方法,该方法主要由三部分组成:(1)计算与三角形相关的三角形板;(2)根据三角形移去准则判断三角形是否应删除;(3)对删除三角形后遗留的空洞进行局部三角化.本文给出的实例说明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 多面体模型 三角形移去准则 计算机图形学 CAD
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面向有限元分析的三角网格迭代优化 被引量:6
20
作者 沈建国 陈志杨 +2 位作者 张引 张三元 叶修梓 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期1715-1721,共7页
从逆向工程或者简单离散实体模型得到的网格质量较差,通常不能直接用于有限元分析,为此提出一种迭代优化算法.首先对给定网格进行细分得到足够的自由度,以改变网格的几何和拓扑;然后在误差允许的范围内,通过简化和规则化来提高网格质量... 从逆向工程或者简单离散实体模型得到的网格质量较差,通常不能直接用于有限元分析,为此提出一种迭代优化算法.首先对给定网格进行细分得到足够的自由度,以改变网格的几何和拓扑;然后在误差允许的范围内,通过简化和规则化来提高网格质量.该过程不断迭代,直到网格质量满足分析要求或者达到迭代上限.实验结果表明,该算法既能灵活地控制网格属性,又能有效地提高网格质量. 展开更多
关键词 有限元 网格优化 网格细分 网格简化 网格规则化
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