針對具有復(fù)雜屬性的網(wǎng)格模型簡化算法的研究.pdf

1、隨著3D掃描技術(shù)的發(fā)展，三維網(wǎng)格模型成為了繼聲音、圖像和視頻以后的第四種多媒體數(shù)據(jù)類型。該類媒體在互聯(lián)網(wǎng)、娛樂、制造業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，所使用的模型也變得更加精細(xì)和復(fù)雜。為了在視覺上產(chǎn)生更好的效果，模型的表面往往附著了更為復(fù)雜的屬性信息，如顏色、法向等。然而傳統(tǒng)的模型簡化算法只針對模型的幾何信息，無法在簡化的同時(shí)很好地保存上述重要的屬性信息。因此能減少幾何信息的同時(shí)又保持其良好視覺效果的模型簡化算法的研究，對三維網(wǎng)格模型的廣泛應(yīng)用

2、具有十分重要的意義。
　　 本文介紹并分析國內(nèi)外的相關(guān)簡化算法，并且提出了針對帶有屬性的模型簡化的處理方法。本文的主要工作分為如下三個部分：
　　 1.本文首先采用了Garland的QEM算法對模型進(jìn)行簡化，并針對在幾何連續(xù)和屬性連續(xù)不一致的情況提出了相應(yīng)的簡化策略。兩個相鄰的三角形可能在紋理空間上的卻是不連續(xù)的。相對幾何上“邊界”，這些屬性也存在“邊界”，對這些處于屬性的“邊界”上的頂點(diǎn)采用QEM算法則會導(dǎo)致錯誤的結(jié)

3、果。本文對此提出了自己的解決方案。
　　 2.通過法向映射的方式為粗糙的簡化模型增加原有的表面細(xì)節(jié)。首先對簡化模型進(jìn)行采樣，再建立這些采樣點(diǎn)和原始模型之間的映射關(guān)系的方法。根據(jù)這種映射關(guān)系可以在不增加簡化模型幾何代價(jià)的同時(shí)，又使粗糙的模型呈現(xiàn)出更多的幾何細(xì)節(jié)。而顏色和紋理之類的屬性信息也可以通過同樣的方式進(jìn)行處理。最后對得到的簡化模型實(shí)現(xiàn)紋理重映射，首先對模型進(jìn)行分割，其次使用調(diào)和映射的方式將各網(wǎng)格片參數(shù)化到對應(yīng)的正方形區(qū)域中

4、，最后在紋理空間中采用矩形排列的貪心算法對它們進(jìn)行排列，提高了紋理的利用率并優(yōu)化了紋理。
　　 3.為了使用戶感興趣域的模型特征能夠得到良好的保存。本文采用了對簡化模型進(jìn)行區(qū)域求精的方法，可以根據(jù)用戶的需要有選擇性地恢復(fù)模型中某些區(qū)域的特征。并在區(qū)域求精的過程中對原先分割形成的網(wǎng)格片動態(tài)地修改、更新。
　　 本文首先介紹模型簡化研究的一些背景和研究狀況后，第二章概述了國內(nèi)外一些保持外觀屬性的模型簡化的算法；第三章具體敘