三維網格模型簡化技術研究.pdf

1、隨著建模技術的發(fā)展和三維數據獲取設備的完善，大型三維模型已經十分常見，這些模型滿足了人們在精確度、真實感等方面日益增長的需求。但是這些模型數據量相當大，給其存儲、傳輸、繪制以及渲染等方面帶來諸多困難，是快速繪制的瓶頸。在許多場合，我們并不需要如此高精度的模型，因此需要對模型進行簡化。模型簡化技術就是在保證模型外形相似和滿足需要精度的前提下，對模型進行簡化，用較簡單的模型來代替復雜的原始模型，以減少數據量，加快處理速度?，F(xiàn)在，模型簡化技術

2、已經在多個領域取得廣泛應用。 本文對現(xiàn)有的典型模型簡化技術進行了研究，對它們進行分類比較，并提出二種新的模型簡化算法，主要的工作可以概括為以下幾個方面： (1) 本文對典型的網格模型簡化算法進行了分類比較。因為不同領域有不同要求，處理的模型也具有不同屬性，所以模型簡化算法都各自具有不同的特征。除了關注算法中采用的模型簡化方法和采用的誤差控制方法兩個基本要素外，也對算法是否保持模型的拓撲特征、是否適合產生多分辨率模型、算法

3、適用的模型類型等特征進行了對比。 (2) 提出一種基于三角形形態(tài)變化的網格模型簡化算法。算法以邊折疊為主要操作，以Garland的二次誤差測度為基礎，在計算折疊邊的代價時，綜合考慮了折疊邊的長度和折疊后三角形形態(tài)變化對簡化模型的影響，盡量避免模型視覺特征的急劇改變和狹長三角形的產生；另外，考慮了頂點周圍三角形的面積大小對每個頂點的二次誤差測度的影響，對每個頂點的二次誤差測度求均值，使算法不會由于誤差積累而錯誤地選擇折疊邊。理論分

4、析和實驗驗證均表明上述方法是有效的，并取得了較理想的實驗結果。 (3) 提出一種新的網格模型簡化算法。算法以頂點對折疊為主要方法，采用四叉樹對網格進行劃分，將有效頂點對的選取限制在每個葉結點上,以二次誤差測度為基礎計算有效頂點對折疊代價，以頂點周圍三角形組成的局部區(qū)域到視點的距離和頂點周圍三角形面積作為加權因子，并對每個頂點的二次誤差測度求均值。算法的特點是速度快，效率高，并實現(xiàn)了視點相關的模型簡化，較好地保持了三維模型簡化的質