基于表面积保持的3D网格变形方法技术

技术编号:2952401 阅读:706 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及基于表面积保持的3D网格变形方法,针对柔软物体3D模型的变形问题,给出了一种有效、快速、逼真的3D网格物体变形方法,属于计算机应用领域,特别是计算机图形学、虚拟现实技术领域。该方法将各种形式的变形看成由基本弯曲变形组成,各基本弯曲变形的局部区域进行独立计算,通过各区域的接合获得整体的变形结果;根据控制曲线划分变形区域,通过分离和合成变形基础网格和细节网格,提出与原网格模型无关的基础网格变形算法;使用阻尼振荡曲线仿真柔软物体弯曲变形内侧的表面皱褶;通过保持基础模型的顶点列长度实现表面积保持,提高网格变形的真实感,从而实现3D网格模型的变形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机图形学及虚拟现实技术,尤其涉及一种高效、逼真 的3D网格物体变形方法,属于计算机应用领域。
技术介绍
3D几何模型变形技术是计算机图形学中的重要技术之一,广泛应用于 角色动画、交互建模、受力仿真和医疗手术等领域中。随着扫描技术和数 据可视化技术的发展,模型的获取途径及表现能力越来越强,3D网格变形 的应用也得到推广。 一个好的3D模型变形方法通常追求三个目标简单的 用户操作、快速的变形计算和合理逼真的变形结果,为此国内外学者进行 了大量研究。在虚拟现实的表面模型中,几何形状的表达主要包括参数曲面表示、 多边形表示、子分平面表示和内隐面表示四种表示方式,参数曲面表示方 法使用B样条等表示曲面曲线,该方法方便进行复杂的变形处理,但不利 于表示复杂拓扑结构的形体;多边形表示方法可以表示拓扑结构复杂的物 体,但变形算法较繁琐;子分平面先将整个表面划分为多个多边形子表面, 然后使用参数曲面表示每个子表面;内隐面类似于等值面,是在一个连续 空间中,通过计算某一值的表面获得,内隐面表示方法主要应用于流体仿 真等。主流的变形方法有直接顶点控制方法,形状插值法(Shape Int本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于表面积保持的3D网格变形方法,其特征在于包括以下步骤: 步骤一:初始化 首先读取3D几何模型的原始网格,然后确定局部变形网格区域,定义局部变形网格区域的控制曲线,局部独立变形网格;根据控制曲线的设置,执行分离网格; 步骤二:分离网格 将步骤一中控制曲线所涉及的网格区域分离生成两层网格:基础网格和细节网格; 步骤三:计算变形 对步骤二中生成的基础网格,根据其控制曲线的弯曲状态,对基础网格上的任一顶点,首先计算该顶点所在的横截面,然后根据该顶点在该横截面中的相对位置,计算出变形后的最终位置,形成基础网格的变形,并将该变形结果作为步骤四的输入; 步骤四:生成褶皱 对步骤三中变形的基础网格,首先计...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄天羽陈红倩李凤霞张艳陈宇峰李立杰
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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