一种新的基于边收缩位置优化的无相交网格简化方法技术

本发明专利技术提出了一种新的基于边收缩位置优化的无相交网格简化方法，包括如下步骤：(1)对待简化的三角网格模型建立规则背景网格，以提高对模型元素的访问效率；(2)网格简化算法初始化。将每条边及其最优收缩点、二次度量误差等属性作为节点插入优先队列；(3)执行无相交网格简化过程。循环从优先队列中取出二次度量误差最小的边，判断边收缩后的网格是否相交，然后分情况进行处理，直至达到简化终止条件，输出简化后的无相交网格模型。本发明专利技术改进了经典的基于二次误差度量的网格简化流程，提出了无相交边收缩位置优化算法。本发明专利技术提出的方法可将输入的初始三角网格模型简化为高质量的无相交网格模型，具有较强的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机图形学、几何处理、物理仿真、动画等领域，具体涉及一种新的基于边收缩位置优化的无相交网格简化方法。

技术介绍

1、在计算机图形学、物理仿真等领域，三角网格模型是三维物体形状的一种主流表示方式。由于数据获取和3d建模技术的日益进步，物体网格模型的规模越来越大。但是在许多应用中往往不需要高度复杂的包含过多细节的模型就能满足需求，对网格模型进行简化处理成为一种降低网格规模的有效手段。简化的模型能够加速图形学、几何计算、物理仿真等应用中一系列有关形状的计算，包括有限元分析、碰撞检测，形状识别等。同时，网格简化还能减小模型存储空间和传输时间，以及加速其绘制和渲染过程。网格简化的目标是在减少网格的顶点和面片数量的同时尽量保持其原有的几何形状，但是当对复杂的网格模型比如具有紧密层次结构的模型进行简化时，目前存在的网格简化算法容易发生网格相交现象，而在很多实际应用中网格相交会导致无法接受的结果。因此，实现无相交的网格简化具有很强的实用价值和社会效益。

2、目前已存在许多有效的网格简化方法，大致可以分为如下几类：顶点合并法、区域合并方法、顶点抽本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种新的基于边收缩位置优化的无相交网格简化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，改进了基于QEM的网格简化流程，在其中增加离散碰撞检测的步骤，以检查边收缩操作后的网格是否相交，并分情况进行了处理。其中对于执行标准的QEM边收缩操作存在网格相交的情况，通过采用本专利技术提出的无相交边收缩位置优化算法，在整个无相交约束所定义的可行域内迭代寻找最优位置，可获得更精确的无相交次优收缩点位置。而对于无法找到无相交次优收缩点的情况，通过记录当前边e和与它收缩后相交的网格元素，以待后续相关邻近网格元素发生改变后再将e重新插入到优先队列H中的方式，更...

【技术特征摘要】

1.一种新的基于边收缩位置优化的无相交网格简化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，改进了基于qem的网格简化流程，在其中增加离散碰撞检测的步骤，以检查边收缩操作后的网格是否相交，并分情况进行了处理。其中对于执行标准的qem边收缩操作存在网格相交的情况，通过采用本发明提出的无相交边收缩位置优化算法，在整个无相交约束所定义的可行域内迭代寻找最优位置，可获得更精确的无相交次优收缩点位置。而对于无法找到无相交次优收缩点的情况，通过记录当前边e和与它收缩后相交的网格元素，以待后续相关邻近网格元素发生改变后再将e重新插入到优先队列h中的方式，更精准地控制了重新对e进行边收缩操作的时机，提高了处理效率。本发明改进的网格简化流程保证了简化后的模型不存在网格相交，弥补了传统的基于qem的简化算法由于没有考虑网格相交情况而造成简化后网格质量严重下降的问题。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，无相交边收缩位置优化算法，针对qem网格简化中关键的边收缩操作进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳宏宇，张小明，吴壮志，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：