基于泊松方程的三維表面重建算法的研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)硬件的提高，使得三維模型在實(shí)際生活中和工業(yè)作業(yè)中的使用得到了前所未有的擴(kuò)展，而對(duì)于三維模型的采集方法，除了傳統(tǒng)的三維手工建模之外，計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集生成的技術(shù)也在不斷的發(fā)展和應(yīng)用，三維采集和顯示技術(shù)的進(jìn)步也使對(duì)物體進(jìn)行具有豐富幾何特性的三維實(shí)體的模型重建技術(shù)的需求不斷增長(zhǎng)。
　　基于泊松方程的三維表面重建技術(shù)是用來(lái)研究對(duì)建立在已有具有法向量信息的三維點(diǎn)云模型的基礎(chǔ)之上，重建出具有物體實(shí)體幾何表面信息的

2、三角面片表面模型的算法。整個(gè)算法的步驟包括對(duì)具有法向量信息的輸入點(diǎn)云信息的預(yù)處理，對(duì)全局問(wèn)題離散化，對(duì)離散化后的子數(shù)據(jù)求解，求解泊松問(wèn)題后的等值面提取，以及后期優(yōu)化處理等。對(duì)于三維表面重建的算法，泊松表面重建算法融合了全局和局部方法的優(yōu)點(diǎn)，采用隱性擬合的方式，通過(guò)求解泊松方程來(lái)取得點(diǎn)云模型所描述的表面信息其代表的隱性方程，通過(guò)對(duì)該方程進(jìn)行等值面提取，從而得到最終所需要的具有豐富三維幾何實(shí)體信息的表面模型。此方法重建出來(lái)的模型具有水密性的

3、封閉特征，具有良好的幾何表面特性和細(xì)節(jié)特性。
　　論文針對(duì)原有泊松重建算法中所固有的一些缺陷展開(kāi)了相關(guān)研究工作。首先，對(duì)于泊松重建算法中的等值面提取算法，通過(guò)加入二義性處理和索引列表擴(kuò)充的方法，使得模型孔洞問(wèn)題得到了較大的改善。其次，通過(guò)對(duì)輸入點(diǎn)云信息加入了插值約束的方法，引入了屏蔽泊松方程來(lái)替代原有的泊松方程，極大改善了原有泊松算法無(wú)法取得一個(gè)最優(yōu)化的全局偏移問(wèn)題。上述方法使最終的重建效果細(xì)節(jié)更加突出，幾何特征更加明顯。最后，本