點模型的局部曲面重建表示與渲染.pdf

1、隨著3D掃描技術(shù)的發(fā)展和被廣泛應(yīng)用，獲取物體表面的高密度采樣點集合成為可行。傳統(tǒng)的處理技術(shù)是將物體表面的采樣點集合，“點云”，首先轉(zhuǎn)換為三角形網(wǎng)格模型的表示，然后使用基于三角形的渲染技術(shù)進(jìn)行渲染。把大規(guī)模的點采樣模型轉(zhuǎn)換為多邊形模型是一件非常耗時的工作，更為重要的是，在轉(zhuǎn)換過程中不可避免地會使模型的細(xì)節(jié)受到損失，在很多需要保持模型細(xì)節(jié)的應(yīng)用場合下，這是不可接受的。隨著表示物體表面的計算機(jī)模型變得日益精細(xì)，一種新的表面模型，點模型，被提出

2、。點模型的特點是：模型表面的點采樣率較高但是不包含表示采樣點之間連接關(guān)系的拓?fù)湫畔?。為了適應(yīng)通過3D掃描技術(shù)得到的點模型的表示和渲染的需要，基于點的圖形技術(shù)被提出并得到廣泛的關(guān)注。 本文提出了對點模型進(jìn)行局部曲面重建的方法，通過對輸入點集作局部的參數(shù)化，分析點模型中采樣點在局部的分布，提取用來擬合模型局部的雙二次曲面的參數(shù)。 在實現(xiàn)了對點模型局部曲面重建的基礎(chǔ)上，本文分別研究了點模型的簡化問題、點模型的濾波處理問題和點模

3、型的高質(zhì)量渲染問題。對于點模型的簡化問題，本文定義了基于重建曲面誤差的點冗余關(guān)系及其圖表示，給出了如何在滿足點冗余關(guān)系的要求下通過求解圖的最小支配集實現(xiàn)點模型簡化的算法。對于點模型的濾波處理，分析了如何通過控制重建時鄰域的大小，實現(xiàn)噪聲過濾等信號處理。由于本文提出的方法考慮了采樣點鄰域和不是僅僅使用孤立采樣點的內(nèi)容，對點模型中可能存在的噪聲有更好的容忍度。對于點模型的高質(zhì)量渲染問題，本文通過對局部重建雙：二次曲面進(jìn)行加密集重采樣，實現(xiàn)了