基于水平集方法的具有特征保持的網(wǎng)格模型偏置算法研究.pdf

1、曲面偏置是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造中的一項(xiàng)重要操作,在快速成型、坐標(biāo)測量機(jī)、機(jī)器人路徑規(guī)劃等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。傳統(tǒng)的偏置算法大多采用基于面、邊和點(diǎn)的顯式計(jì)算的方法,在計(jì)算過程中常常會(huì)遭遇自交叉等難以處理的拓?fù)鋯栴},而基于水平集方法的隱式曲面操作是一種有效且方便的處理 Mesh模型的方法。本文提出一種基于水平集方法的具有特征保持的偏置算法。
　　水平集方法在處理隱式曲面演變過程中,可以自動(dòng)避免自交叉等拓?fù)鋯栴}。在算法的實(shí)現(xiàn)

2、過程中,采用DT-Grid水平集數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),DT-Grid數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在處理高分辨率模型過程中具有時(shí)間和空間優(yōu)勢,從而使得本方法可以很好地處理高分辨率下的 Mesh模型。該方法的實(shí)現(xiàn)由三步組成,首先是水平集初始化,即采用最近點(diǎn)轉(zhuǎn)化的方法對(duì)Mesh模型進(jìn)行距離計(jì)算把Mesh模型轉(zhuǎn)換為用于水平集演化計(jì)算的 DT-Grid數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的隱式曲面表示。然后是隱式曲面的水平集演化過程。建立應(yīng)用于偏置操作的水平集等式,然后計(jì)算水平集演化方程,并在必要時(shí)對(duì)水平