虛擬現(xiàn)實及相關技術田景成-資料下載頁
2025-07-14 01:51本頁面
【正文】 重新布點法，基本思路是指定一個新模型所包含的頂點數(shù)，首先將這些點布置在曲面上，原則是面積大的多邊形內(nèi)多布一些點，曲率變化大的多邊形內(nèi)多布一些點，新點集合中可以包含原模型中的點；第二步生成由新舊頂點共存的網(wǎng)格，即將新點插入到原模型中，修改原模型網(wǎng)格；最后刪除模型中不在新點集中的頂點，得到由新布點集合中的頂點組成的簡化模型。通過調(diào)整新模型中的頂點數(shù)，可以生成層次化模型。這種方法僅適用于光滑曲面，且簡化模型中引入了新點?！ ?Hoppe的能量函數(shù)法，其中能量函數(shù)由三部分組成：距離能量、表示能量及彈簧能量。其中距離能量反映原始頂點集與簡化模型的距離偏差。該能量越小，表明簡化模型對原始模型的逼近精度越高。表示能量定義為表示因子Crep與模型頂點數(shù)m的乘積，Crep值越大，表明模型表示的簡潔性越重要，Crep值越小，表明對原模型的逼近精度要求越高，因此通過指定不同的Crep值，可以控制模型的復雜度，構造層次化模型。這種方法的特點是用能量函數(shù)的變化指導網(wǎng)格簡化，通過在能量函數(shù)中加入一項表示能量將網(wǎng)格簡化視作一個網(wǎng)格優(yōu)化過程，通過能量函數(shù)中的距離能量變化反映出簡化后的模型對原始模型的逼近程度。Hoppe給出了對三維掃描儀測量的數(shù)據(jù)模型進行簡化的實例，效果十分理想，但算法的執(zhí)行效率很低?！ ?Hinker的合并共面多邊形法，通過找出最大法矢夾角在某一給定值之間的一組多邊形，將其看作近似共面的多邊形，把這組多邊形合并成一個多邊形，對合并后的多邊形進行三角剖分?！ ∑渌椒ㄟ€有：頂點簇(Vertex Clustering)方法、Hamann的三角形刪除法、Rofard的邊退化法、基于八叉樹表示的模型簡化方法、基于簡化信封(Simplification Envelope)的模型簡化方法、基于感知系統(tǒng)的模型簡化方法、基于超曲面(Superface)的模型簡化方法、基于體素表示的模型簡化方法等?！ 〈送?，Renzen提出了一種通用的非結構化網(wǎng)格簡化方法，特別是解決了四面體網(wǎng)格的簡化問題，即體簡化(Volume Decimation)方法。體簡化比面簡化(Surface Decimation)難度要大，因為面簡化過程中，刪除一個頂點，與該頂點相連的頂點可以按逆時針排序；而體簡化過程中，刪除一個頂點，包圍該頂點的若干三角形面片無法進行排序，因此一般的面簡化方法無法直接推廣到體簡化。Renzen的方法實際上可分為兩步，第一步，即對刪除頂點后遺留的空殼體進行四面體剖分；第二步即解決剖分后存在的拓撲不相容問題。參考文獻[1] Donald Hearn, M. Pauline Baker. Computer Graphics C Version, 2nd Edition, 清華大學出版社, 1998[2] Alan Watt. 3D Computer Graphics, 2nd Edition. AddisonWesley, 1993[3] BuiTuong Phong. Illumination for Computer Generated Pictures. ACAM, 1975, 18(6): 311317[4] Gouraud H. Continuous Shading of Curved Surfaces. IEEE Trans. On Computers, 1971, C20(6):623629[5] James D. Foley, et al. Computer Graphics: Principles and Practice. 2nd ed., AddisonWesley, 1990[6] Paul E. Debevec, et al. Modeling and Rendering Architecture from Photographs: A hybrid geometry and imagebased approach. SIGGRAPH39。96, Computer Graphics, 1996, 1120[7] R. Barzel and A. H. Barr. A Modeling System Based on Dynamic Constrains. ACM SIGGRAPH39。88 Conference Proceddings, 1988, 22(4): 179188[8] Ronen Barzel. PhysicallyBased Modeling for Computer Graphics. Academic Press, 1992[9] 唐榮錫, 汪嘉業(yè), 彭群生等. 計算機圖形學教程. 科學出版社, 1994[10] 唐澤圣, 周嘉玉, 李新友. 計算機圖形學基礎. 清華大學出版社, 1995[11] 方志剛. 三維空間控制器及其在三維空間交互技術中的應用. 計算機輔助設計與圖形學學報, 1998, 10(2): 105111[12] 和風譯. [英] Michael F. Barnsley等原著. 分形圖形學. 海洋出版社, 1995[13] 劉學慧, 吳恩華. 虛擬現(xiàn)實的圖形生成技術. 中國圖象圖形學報, 1997, 4(1): 205212[14] 齊建昌等. 三維交互的精確視覺線索設計. Chinagraph39。98 論文集: 6974[15] 齊東旭. 分形及其計算機生成. 科學出版社, 19948 / 8
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