針對復(fù)雜模型表面細(xì)節(jié)的建模方法與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、三維復(fù)雜模型表面細(xì)節(jié)在表征模型外形信息和內(nèi)在屬性方面都具有重要的意義，針對復(fù)雜模型表面細(xì)節(jié)的建模技術(shù)和方法得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。針對復(fù)雜模型表面細(xì)節(jié)的建模技術(shù)和方法能生成有豐富表面細(xì)節(jié)的三維模型。這些模型往往是高質(zhì)量三維模型，并且在渲染中有更好的可視化效果，為此受到廣大用戶的青睞。本文在三維濾波中考慮了人類視覺對濾波質(zhì)量的影響，提出了一個(gè)高效的三維模型保細(xì)節(jié)濾波器。此外，本文通過研究保表面細(xì)節(jié)的三維可控浮雕生成方法使用戶能在統(tǒng)

2、一框架下方便高效地生成兩種不同類型的浮雕:高浮雕和淺浮雕。
　　本文主要工作和取得的研究成果如下：
　　1）基于粗糙度的三維模型保細(xì)節(jié)濾波。本文將視覺粗糙度引進(jìn)模型濾波的極小化能量中，提出一種基于粗糙度的三維模型保細(xì)節(jié)濾波器。首先在能量函數(shù)定義中引進(jìn)基于模型粗糙度度量的一個(gè)平衡系數(shù)，來調(diào)節(jié)模型光順項(xiàng)和細(xì)節(jié)保持項(xiàng)對最終濾波效果的影響。然后在原始模型和目標(biāo)光順模型對應(yīng)頂點(diǎn)之間存在線性關(guān)系的假設(shè)下，求解能量函數(shù)的極小化問題；解該極

3、小化問題得到最終的三維光順模型。最后，本文將保細(xì)節(jié)濾波器分別應(yīng)用到三維模型的光順去噪和分層細(xì)節(jié)增強(qiáng)中。
　　2）視覺粗糙度導(dǎo)向的三維模型可控浮雕生成。本文以視覺粗糙度為導(dǎo)向，提出了一個(gè)既能生成淺浮雕又能生成高浮雕的新穎的統(tǒng)一框架。在本文提出的浮雕生成中，浮雕模型的類型和壓縮參數(shù)由用戶指定來滿足其藝術(shù)需求。通過修改這些參數(shù)，用戶就能控制浮雕的類型和厚度。本文首先介紹了一個(gè)包含保細(xì)節(jié)項(xiàng)和邊約束項(xiàng)的能量極小化函數(shù)，其中用邊浮雕度量來平衡

4、保細(xì)節(jié)項(xiàng)和邊約束項(xiàng)；這里的邊浮雕度量是由視覺粗糙度和邊z坐標(biāo)深度共同決定的。然后從能量極小化函數(shù)可以得到一個(gè)線性方程組；用一種特殊的迭代去解該線性方程組來得到浮雕。最后，通過使用壓縮參數(shù)來非線性壓縮三維浮雕來滿足用戶的藝術(shù)需求。
　　3）三維網(wǎng)格模型表面細(xì)節(jié)造型系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)允許用戶導(dǎo)入和導(dǎo)出模型，包含一些交互操作如場景光照變換、視點(diǎn)變換、渲染模式變換以及拖動(dòng)等。除了將有關(guān)基于粗糙度的三維保細(xì)節(jié)濾波、視覺粗糙度導(dǎo)向的三維可