大規(guī)模交疊網(wǎng)格模型優(yōu)化算法.pdf

1、由大量網(wǎng)格模型所構(gòu)建的三維世界在人們的現(xiàn)代生活中已經(jīng)扮演著重要的角色，隨著人們對(duì)三維世界越來(lái)越多需求，出現(xiàn)了大量的網(wǎng)格數(shù)據(jù)需要處理，對(duì)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)、計(jì)算、顯示、傳輸都帶來(lái)了很多問(wèn)題，同時(shí)這些網(wǎng)格模型很大部分是相互交疊的，因此對(duì)大量網(wǎng)格模型數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理已經(jīng)刻不容緩。
　　 經(jīng)過(guò)多年的研究，很多學(xué)者提出了很多類(lèi)型的網(wǎng)格簡(jiǎn)化算法。如區(qū)域合并算法，頂點(diǎn)聚類(lèi)算法，小波分解，頂點(diǎn)刪除算法和漸進(jìn)網(wǎng)格算法等。這些算法雖然都有一定的網(wǎng)格模型簡(jiǎn)

2、化功能，但是只適用于一定的范圍，而且計(jì)算復(fù)雜、時(shí)間消耗大、模型逼近程度差。在三維場(chǎng)景中并不是每個(gè)網(wǎng)格都需要繪制，往往有大量的網(wǎng)格模型內(nèi)部和模型之間因?yàn)橹丿B，相互遮擋，或者靠的很近，并不需要存在，故采用網(wǎng)格合并算法優(yōu)化網(wǎng)格模型。
　　 鑒于對(duì)研究中存在的現(xiàn)有問(wèn)題，本文提出一種針對(duì)大規(guī)模交疊網(wǎng)格模型的簡(jiǎn)單高效的網(wǎng)格優(yōu)化方法，綜合了網(wǎng)格合并和網(wǎng)格簡(jiǎn)化兩種主要的網(wǎng)格優(yōu)化算法，大大提高了優(yōu)化的效率和適用范圍。將眾多交疊模型中不需要的網(wǎng)格去

3、掉，可以重復(fù)利用網(wǎng)格資源，分享材質(zhì)和紋理，會(huì)為網(wǎng)格優(yōu)化帶來(lái)很大的益處，故而基于網(wǎng)格合并的思想提出一種簡(jiǎn)單而有效的合并方法。在合并完成后的網(wǎng)格模型還可以進(jìn)一步的簡(jiǎn)化網(wǎng)格，所以在頂點(diǎn)刪除簡(jiǎn)化算法的基礎(chǔ)上，提出一種改進(jìn)的簡(jiǎn)化算法。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的算法不但降低了網(wǎng)格處理時(shí)的復(fù)雜度，而且盡可能的保證場(chǎng)景中模型的原有特征。本文的創(chuàng)新之處表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　 1)本文仔細(xì)分析和研究了網(wǎng)格合并算法。經(jīng)典的網(wǎng)格合并算法包含網(wǎng)格交疊區(qū)域的檢測(cè)、交

4、疊網(wǎng)格邊界的腐蝕、網(wǎng)格拉鏈的產(chǎn)生、網(wǎng)格縫合、合并后的光順平滑處理等多個(gè)步驟。復(fù)雜的網(wǎng)格合并算法讓大規(guī)模交疊網(wǎng)格的計(jì)算復(fù)雜而效率很低。改進(jìn)的合并算法提出了一種用包圍盒分割網(wǎng)格檢測(cè)待交疊區(qū)域，用頂點(diǎn)到網(wǎng)格三角形質(zhì)心判斷網(wǎng)格交疊最小距離，采用網(wǎng)格三角形對(duì)過(guò)渡合并，在合并后采用拉普拉斯光順?biāo)惴▽?duì)合并區(qū)域進(jìn)行平滑處理，并用一系列參數(shù)根據(jù)需要控制網(wǎng)格合并情況的方法。它簡(jiǎn)化了步驟，提高了合并的效率；
　　 2)本文比較了各種網(wǎng)格簡(jiǎn)化算法的優(yōu)劣