一种细节形状保持的3D处理方法及形状保持网格处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种细节形状保持的3D处理方法及形状保持网格处理系统，所述的细节形状保持的3D处理方法，基于新的均值流形操作符，均值流形操作符是定义在流形网格(包括细节丰富和形状非常不规则的网格)上的形状保持操作符，并用于各种网格处理应用，如网格编辑，网格光顺等。基于该线性操作符，本申请中的网格形变编辑方法即使在大角度旋转或大尺度平移时也能生成满意的形变结果。此外，本申请的网格光顺方法对各种不同的模型执行形状保持的平滑操作，各种网格处理方法可统一在一个框架中，在各个阶段都执行相似类型的线性操作，并可通过快速计算稀疏线性系统来求解。

3D processing method for maintaining detail shape and shape preserving grid processing system

The invention discloses a detail shape preserving 3D processing method and shape preserving mesh processing system, processing method of 3D the details of the shape, the mean manifold operator based on the new mean manifold operator is defined on a manifold mesh (grid including details and shape is very irregular) on shape preserving operator. And for a variety of mesh processing applications, such as mesh editing, mesh smoothing etc.. Based on the linear operator, the mesh deformation editing method in this paper can generate satisfactory deformation results even in large angle rotation or large scale translation. In addition, the application of grid smoothing method on various models perform smoothing shape, various grid processing methods can be unified in one framework, performs similar linear operation types in each stage, and through the fast computation for solving sparse linear systems.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机图形和几何建模领域，特别涉及一种细节形状保持的3D数字几何处理方法及系统。
技术介绍
曲面形状表征和处理是计算机图形学和几何建模中的重要方向之一。经3D激光扫描设备而得到的表面网格细节通常十分丰富、复杂，且经常带有噪声。因此需要各种形状保持的(shape-preserving)处理操作，比如网格平滑、参数化、网格编辑和动画。对于形状保持的网格处理操作，如何既充分考虑参数化的拓扑信息(如连接性，边之间的夹角)又很好地考虑到细节的几何信息非常关键。以网格形变为例。一方面，视觉满意的形变应该很好地保持参数化的拓扑信息，即连接性质不能被改变且局部参数化信息应该被很好地保持，否则网格上的三角形将被退化甚至缺失。另一方面，形变操作符同时还应该捕捉到细节的局部几何特征(如尖锐的特征)，并在刚体旋转和平移操作下能够很好地保留这些特征。目前，微分网格编辑作为一种局部内蕴特征描述符，微分信息(如，拉普拉斯坐标或者梯度场)最近已经开始被用于网格处理，特别是细节保持的网格编辑操作。然而，顶点的拉普拉斯微分坐标是邻接点的平均差向量，因此不是旋转不变的，而必须通过某种方式进行变换以匹配到期望的新方向，如显式地用启发式地方法(或者用户调整)或隐式地用迭代非线性方法。否则网格细节在形变后将产生扭曲失真。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，如何新的框架来执行网格处理操作，来实现细节形状保持的3D数字几何处理方法。本申请中提出了均值流形操作符，用以在一个统一的框架下执行各种网格处理操作。同时，通过编解码参数化的拓扑信息和细节的几何信息，使得该框架在流形网格上执行细节和参数化保持的操作。解决上述技术问题，本申请提供了一种细节形状保持的3D处理方法，包括如下步骤：在原始网格中，令顶点vi和它的邻接点{vj|j∈N(i)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细节形状保持的3D处理方法，其特征在于，包括如下步骤：在原始网格中，令顶点vi和它的邻接点{vj|j∈N(i)}为平面中的点，顶点{vj|j∈N(i)}形成了一个星状的多边形，其中vi位于多边形的核，vi的均值权重定义如下：Σj∈N(i)ωij(vj-vi)=0]]>其中，ωij为均值系数，令均值流形表征形式为{mij|j∈N(i)}，得到获得一向量场，m为均值流形操作符；使用上述均值流形操作符生成网格形变。

【技术特征摘要】
1.一种细节形状保持的3D处理方法，其特征在于，包括如下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴怀宇，吴挺，张晨，刘庆芳，
申请(专利权)人：吴怀宇，吴挺，
类型：发明
国别省市：北京;11