高質量魯棒曲面重建.pdf

1、三維點云的曲面重建是計算機圖形學和計算機輔助設計中的基礎問題之一，在影視特效、三維游戲、三維打印、虛擬現(xiàn)實、數(shù)字博物館、數(shù)字城市、逆向工程等領域有著廣泛的應用。針對三維點云曲面重建中的穩(wěn)定性和細節(jié)保持等核心問題，本文提出了點云法向的一致性傳播、保持幾何細節(jié)的距離場分辨率估計等創(chuàng)新性關鍵技術，實現(xiàn)了三維點云的高質量魯棒曲面重建。論文的主要工作如下:
　　第一章，介紹了三維點云曲面重建的研究背景以及點云獲取的流水線。特別對三維點云曲面

2、重建的國內外研究現(xiàn)狀和進展進行了綜述，指出了目前曲面重建中存在的魯棒性和細節(jié)保持問題，并概述了論文的主要工作和創(chuàng)新點。
　　第二章，介紹了點云數(shù)據(jù)的噪音去除。針對基于移動最小二乘(Moving Least Square，MLS)的點云自適應去噪算法，提出了自適應計算最優(yōu)高斯核函數(shù)半徑h的方法，避免了多次投影計算，提高了計算效率。該方法可以在很好地去除三維點云噪聲的同時，保持模型的幾何特征和細節(jié)。
　　第三章，介紹了點云數(shù)據(jù)的

3、重采樣和均勻化方法。針對原始點云局部區(qū)域采樣不均勻問題，通過高斯球聚類對點云進行降采樣，然后采用改進的加權局部最優(yōu)投影算子(WLOP)對點云進行重采樣;實現(xiàn)了基于排斥力機制的點云重采樣算法。通過上述算法，可以得到均勻、無噪聲、無離群值且薄的點云，并且保留了點云的幾何特征和細節(jié)。
　　第四章，提出了一個點云數(shù)據(jù)的法向魯棒估計與一致性傳播方法，具體包括法向初始估計、魯棒一致性傳播、法向校正等步驟。該方法可以魯棒地估計歐氏距離較近、而測