關(guān)于細(xì)分曲面造型的研究.pdf

1、近二十年來,隨著三維數(shù)據(jù)采樣設(shè)備的長足進(jìn)步與復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的曲面造型日益普及,細(xì)分曲面已成為計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)(CAGD)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)(CG)領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)國際性研究熱點(diǎn)之一. 細(xì)分曲面是用低分辨率的控制網(wǎng)格和定義在該控制網(wǎng)格上的細(xì)分規(guī)則來表示自由光滑曲面的.由于細(xì)分曲面不但解決了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中遇到的任意拓?fù)浜鸵恢滦员硎締栴},而且還保留了傳統(tǒng)NURBS曲面表示所具有的局部性、仿射不變性等良好性質(zhì),因而近年來得到廣泛的應(yīng)用.本文主要

2、對平方根3.細(xì)分曲面及其擴(kuò)展進(jìn)行了研究,內(nèi)容包括: (1)較全面的介紹了細(xì)分曲面造型技術(shù)及其在圖形學(xué)中的應(yīng)用.并列出了三個(gè)基于三角形網(wǎng)格的細(xì)分模式:Loop細(xì)分、改進(jìn)的Butterfly細(xì)分和平方根3細(xì)分. (2)介紹了幾種典型的尖特征生成方法,并再此基礎(chǔ)上提出了一種能夠重建模型尖銳特征的平方根3細(xì)分算法.首先根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值θ自動(dòng)標(biāo)記網(wǎng)格中的尖銳特征邊,并計(jì)算出各個(gè)頂點(diǎn)的尖特征度；然后根據(jù)頂點(diǎn)尖特征度的不同修改原平方根3

3、細(xì)分方法的幾何規(guī)則,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的權(quán)值掩模(mask)；最后通過在奇數(shù)次細(xì)分時(shí)不翻轉(zhuǎn)特征邊,在偶數(shù)次細(xì)分時(shí)插入邊點(diǎn)的方法來實(shí)現(xiàn)尖銳特征的重建.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與原平方根3細(xì)分方法相比,、本算法能夠更好的保持模型的尖銳特征. (3)為了減少運(yùn)算量和節(jié)省存儲資源,提出了一種重建模型尖銳特征的局部平方根3細(xì)分算法.在預(yù)處理過程中,只選取面向視點(diǎn)的網(wǎng)格作為能夠被進(jìn)一步自適應(yīng)細(xì)分的網(wǎng)格；在自適應(yīng)細(xì)分過程中,用相鄰面片的法向夾角作為控制誤差來反