點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)集合，“點(diǎn)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(diǎn)采樣模型轉(zhuǎn)換為多邊形模型是一件非常耗時(shí)的工作，更為重要的是，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中不可避免地會(huì)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(chǎng)合下，這是不可接受的。隨著表示物體表面的計(jì)算機(jī)模型變得日益精細(xì)，一種新的表面模型，點(diǎn)模型，被提出

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

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