基于水平集方法的具有特征保持的網(wǎng)格模型偏置算法研究.pdf

1、曲面偏置是計算機輔助設(shè)計和計算機輔助制造中的一項重要操作,在快速成型、坐標測量機、機器人路徑規(guī)劃等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。傳統(tǒng)的偏置算法大多采用基于面、邊和點的顯式計算的方法,在計算過程中常常會遭遇自交叉等難以處理的拓撲問題,而基于水平集方法的隱式曲面操作是一種有效且方便的處理 Mesh模型的方法。本文提出一種基于水平集方法的具有特征保持的偏置算法。
　　水平集方法在處理隱式曲面演變過程中,可以自動避免自交叉等拓撲問題。在算法的實現(xiàn)

2、過程中,采用DT-Grid水平集數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),DT-Grid數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在處理高分辨率模型過程中具有時間和空間優(yōu)勢,從而使得本方法可以很好地處理高分辨率下的 Mesh模型。該方法的實現(xiàn)由三步組成,首先是水平集初始化,即采用最近點轉(zhuǎn)化的方法對Mesh模型進行距離計算把Mesh模型轉(zhuǎn)換為用于水平集演化計算的 DT-Grid數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的隱式曲面表示。然后是隱式曲面的水平集演化過程。建立應(yīng)用于偏置操作的水平集等式,然后計算水平集演化方程,并在必要時對水平