骨架增強的三維網(wǎng)格模型線繪制研究.pdf

1、非真實感繪制技術(shù)作為與真實感圖形學(xué)相對應(yīng)的圖形學(xué)分支，從20世紀90年代開始受到關(guān)注并成為計算機圖形學(xué)的一個研究熱點。目前，非真實感繪制的研究成果已在計算機動畫、計算機藝術(shù)和科學(xué)數(shù)據(jù)可視化等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 線繪制是一種經(jīng)典的非真實感繪制方法，其通過簡潔的線條來表現(xiàn)物體的形狀特征。作為一種藝術(shù)表現(xiàn)方式，線繪制已經(jīng)存在了幾百年甚至更長的時間。線繪制在現(xiàn)實生活中也具有廣泛的應(yīng)用。例如，許多產(chǎn)品說明書采用線繪圖對產(chǎn)品的功能

2、部件進行說明;線繪制也大量出現(xiàn)在專利說明和教科書插圖中;建筑師的原型設(shè)計也常常采用線繪圖來表現(xiàn)。
　　 傳統(tǒng)的線繪制技術(shù)主要基于模型的局部點信息，不能有效的保存模型整體信息，因此我們將模型的線性骨架信息引入線繪制技術(shù)中。本文在提取模型輪廓線以及幾何區(qū)域特征線基礎(chǔ)上，引入模型骨架信息，在非幾何區(qū)域添加骨架引導(dǎo)特征線，以豐富模型細節(jié)，達到更好的藝術(shù)化效果，具體內(nèi)容如下:
　　 (1)綜合分析了三維模型線性骨架提取以及線繪制技

3、術(shù)的研究現(xiàn)狀，并指出了其重要的研究意義和廣泛的應(yīng)用前景。
　　 (2)對線性骨架采用了基于凸殼與有向包圍盒(OBB)的交互方法加以提取。通過改進的基于特征區(qū)域生長網(wǎng)格分割算法對網(wǎng)格進行分割，簡化isophotic度量距離計算方法，將每次分割涉及的計算進行預(yù)處理，有效減少實時運行時間;然后應(yīng)用凸殼與OBB提取出線性骨架。
　　 (3)本文模型線繪制效果通過引入骨架信息豐富模型細節(jié)。首先繪制模型的輪廓線描繪模型的邊界信息;然

4、后依據(jù)模型頂點的微分曲率與撓率等信息定義幾何特征權(quán)值，引入視點相關(guān)撓率信息提取出幾何區(qū)域幾何特征線，并將模型分為幾何特征區(qū)域與非幾何特征區(qū)域。在此基礎(chǔ)上，對非幾何特征區(qū)域提取骨架特征線表征模型骨架信息，兩者結(jié)合并加入感知信息后生成最終線繪制效果。
　　 (4)本文使用C++，OpenGL與CGAL來實現(xiàn)算法的仿真實驗。描述了驗證算法主要步驟與實驗實現(xiàn)的功能。
　　 論文最后對本課題的工作做了總結(jié)，并進一步展望了下一步的研