网格模型简化论文-车力,唐德军,李世民,康凤举

网格模型简化论文-车力,唐德军,李世民,康凤举

导读:本文包含了网格模型简化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:网格简化,多视点误差,二次误差度量,视觉特征

网格模型简化论文文献综述

车力,唐德军,李世民,康凤举[1](2019)在《一种视觉特征保持的网格模型简化方法》一文中研究指出针对网格简化算法存在模型视觉特征丢失、过简化等问题,提出了一种视觉特征保持的叁角形折迭网格模型简化算法。采用多视点感知方法对原始模型与简化模型在最优视点集下的二维视图差异作为简化引起的视觉感知降质。在二次误差度量(Quadric Error Metric,QEM)基础上引入叁角形特征因子构建了几何特征误差度量函数。结合视觉感知和几何误差定义叁角形折迭误差度量函数以控制模型的简化深度。通过优化新顶点位置与误差更新实现了视觉特征保持的网格模型简化。实验结果表明提出算法在简化视觉质量和几何质量方面优于传统的方法,能够较好的保持模型的视觉、几何特征信息。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2019年11期)

莫栋材[2](2019)在《面向特征的网格模型简化算法研究》一文中研究指出为提升叁维可视化场景的渲染效率和质量,复杂叁维CAD网格模型的简化已成为虚拟现实、数字化工厂、有限元仿真等复杂CAD/CAE应用场合必不可少的重要步骤。当前CAD/CAE应用场合常使用面向一般曲面的网格模型简化算法简化叁维CAD网格模型,上述网格模型简化算法虽然能够一定程度上减少模型的总体面片数目,但是简化网格质量不佳,并且CAD模型结构特征的丢失现象相当严重。针对CAD网格模型存在的问题,本文对叁维CAD网格模型的简化算法进行深入研究,提出面向特征的叁维CAD模型简化算法。本论文的主要研究工作如下:1.提出一种面向CAD网格模型的边界信息提取方法由于模型结构特征的表达需要使用网格模型本身的区域边界信息,但网格模型本身缺少区域边界信息,对此,本文提出一种面向CAD网格模型的边界信息提取方法。本方法首先根据网格模型区域曲率的一致性采用分水岭网格分割算法处理未分割区域的网格模型,然后利用可定向流形网格的拓扑性质提取网格区域的边界信息,最后基于区域边界求交原理计算区域间拓扑连接信息。本方法能够较为高效地将叁维CAD网格模型转换成具有B-Rep边界表达的网格模型,同时生成网格模型的零件属性邻接图,用于网格模型结构特征的提取。2.提出一种基于图匹配的自动特征识别方法由于网格模型简化是对相关结构特征附近的网格区域进行简化,且网格模型内部结构特征多样,不便手动识别,对此,本文深入研究基于图匹配的自动特征识别算法。本文提出面向CAD网格模型的自动特征识别框架,深入地研究关键的子图完全匹配算法,并结合网格模型的区域边界特点提出模型属性邻接图的二次分解算法,用以获得网格模型的结构特征集合。本算法充分利用网格模型的区域边界信息,较为高效地自动提取网格模型内部待简化的结构特征,保证结构特征识别的可重用性。3.提出一种基于边收缩和边界收缩的网格区域简化方法针对网格模型的结构特征附近网格相对规则且面片冗余性强的问题,本文提出一种基于边收缩与边界收缩的网格简化方法。本方法采用特征抑制的思想简化网格区域,首先删除结构特征对应的特征区域,然后采用边界收缩操作修补特征剔除后残留孔洞边界,跟踪修补孔洞附近的邻接顶点拓扑连接性,采用多次边收缩的方式简化和优化网格区域以尽可能保证网格区域内部不存在冗余的面片。本方法使用边收缩和边界收缩等拓扑操作能够高效地剔除网格区域内的冗余面片,避免叁角网格重新剖分,并且能够保证网格模型的简化效率。根据本文的主要研究工作,自主开发一套面向叁维CAD网格模型的简化系统原型,提出网格模型简化的一般系统架构,并结合实际算例验证本文算法的可行性,为面向叁维CAD网格模型的网格简化算法提供借鉴和指导。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01)

曹增欢,黄常标,郑红[3](2019)在《叁角网格模型的特征保持混合折迭简化》一文中研究指出在增材制造、逆向工程等领域,广泛存在包含大量甚至海量数据的叁角网格模型。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迭算法。在基于曲度精确计算新顶点、最大距离高效计算折迭代价的基础上,对边界特征区域和非边界特征区域采用边折迭方式进行保特征简化,对非特征区域则采用叁角形折迭方法进行高效简化,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:混合折迭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。(本文来源于《光学精密工程》期刊2019年04期)

赵智彪,张慧[4](2018)在《室内场景中包含平面的网格简化模型的构建》一文中研究指出为了构建带有平面的网格简化模型模拟室内场景,提出了一种快速网格建模算法.首先通过基于热传导原理的平面提取算法,快速、鲁棒地从有噪声的网格中重建出水平和竖直方向的平面部分;然后使用QEM算法对网格进行简化处理,同时在简化过程中通过对连接条件的判断避免产生非流形边;最后对网格边界的顶点进行分类处理,保证平面网格与非平面网格公共边界拓扑连接的一致性.以TUM-RGBD数据集生成的网格模型为输入,与Guided Normal Filter等算法进行了对比,结果表明,文中算法可以重建出拓扑连接一致的带有平面的简化网格,重建速度基本满足实时交互的要求.(本文来源于《计算机辅助设计与图形学学报》期刊2018年10期)

郑乃瑜[5](2018)在《面向移动端的叁维网格模型简化算法研究》一文中研究指出叁维网格模型通常用叁角形表示物体表面,因其不需要提取表面特征点、特征线等几何信息,而且能够保留物体的真实感,被越来越广泛地应用于图形建模、地形成像、医疗成像、虚拟现实等领域中。现代科技发展催生出多样的叁维数据采集设备和技术,使得网格模型愈发逼真,精细程度越来越高,数据量也越来越大。与此同时,手机成为常用的上网终端,个人用户需要在手机端上传下载,浏览编辑叁维模型。但是,手机移动终端具有内存容量小、图形图像处理能力偏低和数据下载消耗移动网络流量等特点,无法满足精细模型巨大的数据量在手机端实时显示的要求。因此,本文研究分析国内外叁角形网格模型分割与简化方法,针对其无法保留叁维网格模型特征区域关键细节的问题,提出面向移动端基于区域分割的叁角形网格模型简化算法,包括分割、简化量分配、简化叁个步骤。分割方法在区域生长算法中引入均值漂移的思想,提出中心值漂移区域生长法,按照叁角形网格模型表面弯曲程度的不同进行分割处理,利用叁角形的离散曲率量化模型表面的弯曲程度,避免较大范围的网格被划为同一区域。按照区域叁角形数目和区域平均离散曲率值所占权重合理分配简化量,简化量分配遵循在特征区域分布较多叁角形、在非特征区域分布较少叁角形的原则,使得简化结果最优秀。简化步骤在二次误差测度边折迭方法中同时引入顶点离散曲率和叁角形面积权值,尽量保留模型的关键细节,减小简化带来的几何误差,平衡叁角形网格模型的数据量和视觉效果。实验从简化模型逼真度,简化模型几何误差,简化时间叁方面与其他相关代表算法对比,验证本文算法的可行性和有效性;采用牛模型,车模型,人脸模型,苹果模型验证本文算法的普遍适用性。从实验结果看,本文提出的算法适用于不规则叁角形网格模型,生成的简化模型能够良好的保留模型关键特征区域的细节,几何误差较小。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01)

杨尚朋[6](2018)在《基于遗传算法的叁角网格模型简化及逆向设计研究》一文中研究指出逆向工程通过对产品逆向分析和研究从而获得产品的组织结构、设计过程等要素,以便进行产品改型设计和质量检测。在逆向工程中常用叁角网格模型记录样件的数据信息,使样件以数字化形式得以在计算机中图形化显示和处理。因为工业CT技术能采集到清晰、直观的图像数据信息,所以本文中叁角网格模型由工业CT技术通过重建方法获取。在由工业CT技术进行逆向工程设计的过程中可能出现很多问题,本文针对此过程中通过重建方法获取的叁角网格模型存在的不足,重点对叁角网格重建、简化等方面进行了分析和研究,主要工作和研究如下:(1)为能够得到较为可靠、稳定的叁角网格模型,本文利用工业CT技术来采集样件的几何和拓扑信息,并选取合适的重建方法以进行重建。在分析比较了多种重建算法之后,选择了重建质量较高的移动立方体法。(2)叁角网格模型数据量过大会给读取、分析、处理和显示等操作带来不便,为了解决通过重建得到的叁角网格模型数据量过大的问题,本文提出了一种基于遗传算法的叁角形折迭简化方法,并使用传统逆向设计软件方法和他人方法进行实验对比。先求取叁角形重心,用重心的叁个坐标值与初始化的叁个步长进行计算,得到新坐标点,重复多次得到顶点种群,根据设计的适应度函数,对初始种群进行寻优,修正后得到最优折迭点,最后依照简化误差对叁角形排序并根据输入的简化比进行折迭简化。本文方法的适应度函数采用简化误差和叁角形规范化系数之商。最后经过实验对比和分析,证明本文方法不仅能有效简化模型,而且在提升叁角网格模型质量的同时减小简化过程产生的体积误差。(3)为了使研究成果能够满足实际应用的需要,本文将重建和简化算法集成在了软件平台中,并在前人的基础上对软件进行了集成和优化;在此基础上结合实例研究了利用工业CT技术重建出的模型进行逆向设计的方法。首先使用工业CT系统获取切片图像,再将切片图像读取到软件系统中,然后利用重建方法和本文简化方法生成合适的叁角网格模型,将该模型实体重绘之后,再与简化前点云模型进行对比,该逆向设计方案为学习先进的制造方法和技术提供了借鉴。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-05-01)

崔磊,唐丽玉,孙梅,杨怡斐[7](2018)在《面向辐射模拟的叶片模型的网格简化方法》一文中研究指出针对冠层辐射模拟对模型精度要求高,而计算量大的问题,提出了一种适应于叶片模型网格简化的改进边折迭方法。在基于二次误差测度算法的基础上,在折迭代价中引入曲率变化及狭长叁角形的判断,同时对于叶片模型边界的保持则采用半边折迭的方法。以枇杷为例,利用Artec手持激光扫描仪获取的叶片网格模型进行简化,并将简化后的叶片模型应用到辐射度计算,实验结果表明,在辐射度的模拟精度方面,相同模型简化前后的模拟结果变化幅度较小,可以满足辐射度模拟精度要求,而明显提高辐射度的计算效率;在可视化效果方面,简化后的模型能够保持叶片的主要形态结构特征,有着较好的可视化效果。(本文来源于《计算机工程与应用》期刊2018年08期)

张茹[8](2018)在《基于二次误差度量的叁角网格模型简化算法研究》一文中研究指出叁角网格(Triangle Mesh)是多边形网格的一种,也是计算机图形学中为各种不规则物体建模的一种数据结构。由于任意多边形都可以细分成叁角形,所以全部使用叁角网格来表示物体表面也具有一般性。随着叁维扫描仪和叁维建模软件的发展,为了更准确地描述物体表面,获取的网格模型越来越精细,造成模型的数据量越来越庞大,有些模型的叁角面片数量达到百万级甚至上亿个,由此产生了巨大的计算量,使计算时间效率大为降低。因此,有必要对模型的简化算法进行研究。二次误差度量(Quadric Error Metrics,QEM)是一种常用的模型简化方法,它具有简单高效的优点,但缺点是对模型细节特征保持不够充分,尤其是在模型大幅度简化情况下,模型轮廓特征丢失严重。针对这个问题,本文以二次误差度量为基础,研究了边折迭和叁角形折迭算法。本文的主要研究和成果包括:(1)引入叁角形形状因子,修正了顶点法向量的计算;(2)用顶点近似曲率描述叁角网格模型的局部几何特征变化率;(3)详细研究了顶点一阶邻域叁角形面积、顶点近似曲率、边长、叁角形正则度等对模型几何特征的影响,将这些影响因子综合应用到边折迭和叁角形折迭算法中,增大了模型细节特征区域的折迭误差以改变折迭顺序,从而优先简化模型的平坦区域,有效保持了模型的细节特征。最后,采用多种叁角网格模型进行了对比实验。通过简化效果和时间效率的对比,验证了本文改进算法的有效性。另外,还分析了边折迭算法和叁角形折迭算法的差异性,给出了两种算法的应用场合建议。(本文来源于《西华大学》期刊2018-04-01)

王武礼,段黎明,王浩宇,白洋[9](2018)在《基于动态误差控制和PSO的叁角网格模型简化优化方法》一文中研究指出针对基于工业CT切片重建的叁角网格模型简化时,大多数简化算法无法同时兼顾网格的细节特征、简化比例和网格质量等问题,提出一种基于动态误差控制和粒子群优化算法相结合的叁角网格模型简化优化方法。该方法分为网格简化和网格优化两个阶段。首先,采用投影预测的方法确定折迭点,使用动态变化的距离误差阈值和角度误差阈值计算叁角形的折迭代价,并按照折迭代价从小到大的顺序简化网格模型;然后,利用PSO算法对简化模型中的狭长叁角形进行优化处理。实验结果表明,与现有网格简化方法相比,所提方法在控制网格模型简化比例的同时,可有效保持网格细节特征,生成高质量的简化网格模型。(本文来源于《计算机集成制造系统》期刊2018年01期)

张茹,胡世昌[10](2018)在《叁角网格模型简化算法的研究现状》一文中研究指出模型的精细程度在计算机图形的真实感显示中非常重要,而庞大的数据量对计算机的存储、显示和传输带来了巨大的挑战,因此叁维模型的简化算法越来越受到学者的关注,文中对叁角网格算法展开了系统的研究,总结归纳了元素折迭法和误差度量的基本思想及其优缺点,并展望了模型简化领域未来的研究方向。(本文来源于《数字技术与应用》期刊2018年01期)

网格模型简化论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为提升叁维可视化场景的渲染效率和质量,复杂叁维CAD网格模型的简化已成为虚拟现实、数字化工厂、有限元仿真等复杂CAD/CAE应用场合必不可少的重要步骤。当前CAD/CAE应用场合常使用面向一般曲面的网格模型简化算法简化叁维CAD网格模型,上述网格模型简化算法虽然能够一定程度上减少模型的总体面片数目,但是简化网格质量不佳,并且CAD模型结构特征的丢失现象相当严重。针对CAD网格模型存在的问题,本文对叁维CAD网格模型的简化算法进行深入研究,提出面向特征的叁维CAD模型简化算法。本论文的主要研究工作如下:1.提出一种面向CAD网格模型的边界信息提取方法由于模型结构特征的表达需要使用网格模型本身的区域边界信息,但网格模型本身缺少区域边界信息,对此,本文提出一种面向CAD网格模型的边界信息提取方法。本方法首先根据网格模型区域曲率的一致性采用分水岭网格分割算法处理未分割区域的网格模型,然后利用可定向流形网格的拓扑性质提取网格区域的边界信息,最后基于区域边界求交原理计算区域间拓扑连接信息。本方法能够较为高效地将叁维CAD网格模型转换成具有B-Rep边界表达的网格模型,同时生成网格模型的零件属性邻接图,用于网格模型结构特征的提取。2.提出一种基于图匹配的自动特征识别方法由于网格模型简化是对相关结构特征附近的网格区域进行简化,且网格模型内部结构特征多样,不便手动识别,对此,本文深入研究基于图匹配的自动特征识别算法。本文提出面向CAD网格模型的自动特征识别框架,深入地研究关键的子图完全匹配算法,并结合网格模型的区域边界特点提出模型属性邻接图的二次分解算法,用以获得网格模型的结构特征集合。本算法充分利用网格模型的区域边界信息,较为高效地自动提取网格模型内部待简化的结构特征,保证结构特征识别的可重用性。3.提出一种基于边收缩和边界收缩的网格区域简化方法针对网格模型的结构特征附近网格相对规则且面片冗余性强的问题,本文提出一种基于边收缩与边界收缩的网格简化方法。本方法采用特征抑制的思想简化网格区域,首先删除结构特征对应的特征区域,然后采用边界收缩操作修补特征剔除后残留孔洞边界,跟踪修补孔洞附近的邻接顶点拓扑连接性,采用多次边收缩的方式简化和优化网格区域以尽可能保证网格区域内部不存在冗余的面片。本方法使用边收缩和边界收缩等拓扑操作能够高效地剔除网格区域内的冗余面片,避免叁角网格重新剖分,并且能够保证网格模型的简化效率。根据本文的主要研究工作,自主开发一套面向叁维CAD网格模型的简化系统原型,提出网格模型简化的一般系统架构,并结合实际算例验证本文算法的可行性,为面向叁维CAD网格模型的网格简化算法提供借鉴和指导。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

网格模型简化论文参考文献

[1].车力,唐德军,李世民,康凤举.一种视觉特征保持的网格模型简化方法[J].系统仿真学报.2019

[2].莫栋材.面向特征的网格模型简化算法研究[D].华中科技大学.2019

[3].曹增欢,黄常标,郑红.叁角网格模型的特征保持混合折迭简化[J].光学精密工程.2019

[4].赵智彪,张慧.室内场景中包含平面的网格简化模型的构建[J].计算机辅助设计与图形学学报.2018

[5].郑乃瑜.面向移动端的叁维网格模型简化算法研究[D].太原理工大学.2018

[6].杨尚朋.基于遗传算法的叁角网格模型简化及逆向设计研究[D].重庆大学.2018

[7].崔磊,唐丽玉,孙梅,杨怡斐.面向辐射模拟的叶片模型的网格简化方法[J].计算机工程与应用.2018

[8].张茹.基于二次误差度量的叁角网格模型简化算法研究[D].西华大学.2018

[9].王武礼,段黎明,王浩宇,白洋.基于动态误差控制和PSO的叁角网格模型简化优化方法[J].计算机集成制造系统.2018

[10].张茹,胡世昌.叁角网格模型简化算法的研究现状[J].数字技术与应用.2018

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