基于轮廓形变的复杂表面重构

来源：软件学报杂志2016年第10期北京时间：

作者：张雅斓,班晓娟,刘旭,刘茜

单位：张雅斓，北京科技大学 计算机与通信工程学院, 北京 10008311,班晓娟，北京科技大学 计算机与通信工程学院, 北京 10008302,刘旭，北京科技大学 计算机与通信工程学院, 北京 10008303,刘茜，北京科技大学 计算机与通信工程学院, 北京 10008304

摘要：提出了一种基于自由形变（free-form deformation，简称FFD）及外轴投影（external axes projection，简称EAP）的复杂表面重构算法.该算法以目标形状的切片轮廓作为输入数据，此后，轮廓被嵌入到高维空间有向距离场中，在此隐式空间中，算法主要分为以下3步：生成计算序列，计算序列由计算单元组成，每一个计算单元包含上下相邻的两个轮廓；根据相邻轮廓间的拓扑关系，进行外轴投影（EAP），以解决潜在的分支问题；在每个计算单元中，根据轮廓长度决定自由形变方向，并进行自由形变，根据自由形变结果，建立轮廓间顶点的一一对应关系，并以此进行表面重构.该方法具有以下特点：输入轮廓可具有任意拓扑结构；所生成表面与输入轮廓完全贴合，生成表面准确，无自我重叠，拓扑关系不发生改变；算法高度并行，执行效率高.实验结果表明，该算法可以解决复杂表面的重构问题.

关键词：表面重构;自由形变;外轴投影;分支问题;对应关系

基金资助：国家自然科学基金（61300074，61272357，61370131）；教育部新世纪优秀人才支持计划（NCET-10-0221）