基于層次B-樣條的網(wǎng)格曲面編輯技術(shù).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)硬件和3D掃描技術(shù)的快速發(fā)展，離散網(wǎng)格及其處理已經(jīng)成為幾何造型和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域中的熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，其研究成果已廣泛應(yīng)用于制造業(yè)，娛樂(lè)業(yè)，游戲工業(yè)等領(lǐng)域. 網(wǎng)格曲面編輯是網(wǎng)格處理的核心技術(shù)，其目的是為用戶提供直觀，高效的曲面編輯手段，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜幾何模型的構(gòu)造.近年來(lái)，一些學(xué)者相繼提出了多種網(wǎng)格曲面編輯算法，歸納起來(lái)可分為兩類：一類是將曲面嵌入到均勻網(wǎng)格體的FFD方法及其擴(kuò)展，另一類是基于曲面微分屬性的編輯方法.前者的編輯模

2、式直觀，效果便于控制，但交互方式不夠靈活；后者編輯效果較佳，但表達(dá)形式特殊，不便與已有造型系統(tǒng)集成. 可見(jiàn)，研究一種交互方式直觀，高效可控，表達(dá)方式統(tǒng)一的網(wǎng)格編輯方法是很有意義的.鑒于此，本文研究并提出了一種形式統(tǒng)一且能夠體現(xiàn)曲面內(nèi)在幾何屬性的多分辨率幾何表達(dá)方式，該表達(dá)方式由逼近曲面的一張光順的基曲面及定義在該基曲面上的一組局部變量構(gòu)成.基于該表達(dá)方式，我們利用層次B-樣條表示基曲面，提出了一個(gè)網(wǎng)格曲面編輯框架，并在該框架中實(shí)

3、現(xiàn)了自由變形，幾何細(xì)節(jié)遷移等功能.在框架的處理流程中，用戶首先交互地在網(wǎng)格上選取編輯區(qū)域，程序隨后完成所選區(qū)域的參數(shù)化和均勻重采樣，并用層次B-樣條光順擬合這些均勻采樣點(diǎn)作為該網(wǎng)格的基曲面，然后計(jì)算所選區(qū)域中網(wǎng)格頂點(diǎn)相對(duì)B-樣條基曲面的局部變量(該局部變量具有平移，旋轉(zhuǎn)不變性，可將其視為曲面在編輯過(guò)程中的內(nèi)蘊(yùn)幾何特征)，從而可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)編輯層次B-樣條基曲面來(lái)達(dá)到編輯原網(wǎng)格曲面的目的.利用層次B-樣條，還可方便地實(shí)現(xiàn)多分辨率編輯.借助于