基于概率函數(shù)的三角網(wǎng)格模型簡(jiǎn)化算法研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、科學(xué)計(jì)算可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)等許多圖形應(yīng)用系統(tǒng)中,三維物體常用三角網(wǎng)格模型表示,復(fù)雜的三角網(wǎng)格模型將給計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)與傳輸三維物體帶來困難.可是,很多情況下人們并不需要對(duì)每一模型的細(xì)節(jié)都作詳細(xì)的刻畫,如:一個(gè)復(fù)雜的場(chǎng)景中,遠(yuǎn)景物體就沒有必要有過多的細(xì)節(jié).因此,可根據(jù)對(duì)模型細(xì)節(jié)程度的要求不同而對(duì)復(fù)雜模型進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化.該文針對(duì)三角網(wǎng)格模型的快速簡(jiǎn)化方法進(jìn)行研究.首先,論文介紹了三角網(wǎng)格模型的有關(guān)概念和誤差的評(píng)估方法,

2、對(duì)當(dāng)前各種簡(jiǎn)化算法進(jìn)行了詳細(xì)的綜述.然后,在總結(jié)折疊型簡(jiǎn)化算法簡(jiǎn)化過程的基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)基于概率值連續(xù)折疊的三角網(wǎng)格簡(jiǎn)化算法.算法以三角形折疊為基本簡(jiǎn)化操作,可調(diào)加權(quán)控制函數(shù)作為折疊誤差控制三角形的簡(jiǎn)化順序,根據(jù)所有三角形的誤差分布,構(gòu)造一個(gè)概率分布函數(shù),為每個(gè)待折疊的三角形計(jì)算一個(gè)折疊概率值.在簡(jiǎn)化過程中,所有三角形按其概率進(jìn)行折疊,誤差較小、概率值較大的三角形優(yōu)先得到簡(jiǎn)化.由于滿足簡(jiǎn)化條件的三角形個(gè)數(shù)增加,每次誤差排序后,三角形折

3、疊的個(gè)數(shù)由傳統(tǒng)的1個(gè)增加為若干個(gè),折疊的方式也由傳統(tǒng)的單次折疊簡(jiǎn)化改進(jìn)為連續(xù)折疊簡(jiǎn)化.在簡(jiǎn)化率要求相同的條件下,連續(xù)折疊簡(jiǎn)化的排序次數(shù)大大減少.因此,從誤差優(yōu)先級(jí)排序的角度加快了簡(jiǎn)化速度.最后,該文設(shè)計(jì)了一個(gè)演示系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了該文算法,并從理論分析與實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行兩方面驗(yàn)證了該文算法和傳統(tǒng)的單次折疊簡(jiǎn)化算法的時(shí)間效率,得出了連續(xù)折疊簡(jiǎn)化的排序時(shí)間較單次折疊簡(jiǎn)化的排序時(shí)間快m倍的結(jié)論(m為平均連續(xù)折疊的三角形個(gè)數(shù)).演示系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該