高質(zhì)量魯棒曲面重建.pdf

1、三維點(diǎn)云的曲面重建是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)問題之一，在影視特效、三維游戲、三維打印、虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字博物館、數(shù)字城市、逆向工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。針對三維點(diǎn)云曲面重建中的穩(wěn)定性和細(xì)節(jié)保持等核心問題，本文提出了點(diǎn)云法向的一致性傳播、保持幾何細(xì)節(jié)的距離場分辨率估計(jì)等創(chuàng)新性關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了三維點(diǎn)云的高質(zhì)量魯棒曲面重建。論文的主要工作如下:
　　第一章，介紹了三維點(diǎn)云曲面重建的研究背景以及點(diǎn)云獲取的流水線。特別對三維點(diǎn)云曲面

2、重建的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進(jìn)展進(jìn)行了綜述，指出了目前曲面重建中存在的魯棒性和細(xì)節(jié)保持問題，并概述了論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)。
　　第二章，介紹了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的噪音去除。針對基于移動最小二乘(Moving Least Square，MLS)的點(diǎn)云自適應(yīng)去噪算法，提出了自適應(yīng)計(jì)算最優(yōu)高斯核函數(shù)半徑h的方法，避免了多次投影計(jì)算，提高了計(jì)算效率。該方法可以在很好地去除三維點(diǎn)云噪聲的同時(shí)，保持模型的幾何特征和細(xì)節(jié)。
　　第三章，介紹了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的

3、重采樣和均勻化方法。針對原始點(diǎn)云局部區(qū)域采樣不均勻問題，通過高斯球聚類對點(diǎn)云進(jìn)行降采樣，然后采用改進(jìn)的加權(quán)局部最優(yōu)投影算子(WLOP)對點(diǎn)云進(jìn)行重采樣;實(shí)現(xiàn)了基于排斥力機(jī)制的點(diǎn)云重采樣算法。通過上述算法，可以得到均勻、無噪聲、無離群值且薄的點(diǎn)云，并且保留了點(diǎn)云的幾何特征和細(xì)節(jié)。
　　第四章，提出了一個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的法向魯棒估計(jì)與一致性傳播方法，具體包括法向初始估計(jì)、魯棒一致性傳播、法向校正等步驟。該方法可以魯棒地估計(jì)歐氏距離較近、而測