结合边折叠和局部优化的网格简化算法

来源：计算机应用杂志2016年第2期北京时间：

作者：刘峻, 范豪, 孙宇, 陆向艳, 刘艳

单位：1. 广西大学 计算机与电子信息学院, 南宁 530004;2. 广西信息科学实验中心, 广西 桂林 541004;3. 广西多媒体通信与网络技术重点实验室培育基地(广西大学), 南宁 530004;4. 国家气象中心, 北京 100081

摘要：针对目前网格简化算法在将三维模型简化到较低分辨率时,网格模型的细节特征丢失、网格质量不佳的问题,提出一种保持特征的高质量网格简化算法。引入顶点近似曲率的概念,并将其与边折叠的误差矩阵结合,使得简化模型的细节特征在最大限度上得到保持。同时分析简化后三角网格的质量,对三角网格作局部优化处理,减少狭长三角形的数量,提高简化模型的网格质量。使用Apple模型和Horse模型进行实验,并与一种经典的基于边折叠的网格简化算法以及其改进算法之一进行对比。实验结果显示,两种对比算法三角网格分布过于均匀,局部细节模糊不清,而所提算法的三角网格在曲率大的区域稠密,在平坦处稀疏,细节特征清晰可辨;简化模型的几何误差的数量值与两种对比算法处于同一数量级;所提算法的简化网格的平均质量远高于两种对比算法。实验结果表明,在不扩大几何误差的情况下,所提算法不仅具有较强的细节特征保持能力,而且简化模型的网格质量较高,视觉效果较好。

关键词：网格简化,边折叠,误差矩阵,局部优化,网格质量

基金资助：南宁市科学研究与技术开发计划项目(20156197);广西高校科研项目(KY2015YB008)。