[发明专利]一种带尖锐特征的无网格表面绘制方法

权利要求书

1.一种带尖锐特征的无网格表面绘制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步，采用点边混合模型对待绘制物体的表面进行建模；

第二步，将模型中的表面点与相应的切割边进行关联，并保存关联结果；

第三步，将模型中所有的切割边投影到观察平面上，形成投影切割边；

第四步，将模型中所有的表面点投影到观察平面上，形成一个个相互重叠的椭圆；

第五步，利用第三步中投影后的切割边，通过之字形剪裁算法对每个投影在观察平面上的椭圆进行裁剪；

第六步，裁剪完毕后，对整个观察平面上的像素点进行归一化，获得待绘制物体的无网格表面。

2.根据权利要求1所述的一种带尖锐特征的无网格表面绘制方法，其特征在于，所述的无网格表面由若干个光滑表面s组成，所述的尖锐特征仅出现在两个或多个相邻的光滑表面之间，对于每个光滑表面s，有

s＝{P_n，L_t}

其中，P_n为n个表面点的集合，n＞0，每个表面点中包含该点的属性，L_t为t个切割环的集合，t≥0，每个切割环包含一个边点的序列，在每个切割环中，连接任意两个的边点的线段称为切割边。

3.根据权利要求2所述的一种带尖锐特征的无网格表面绘制方法，其特征在于，所述的点的属性包括点的位置、法向量、颜色值和该点所代表的splat的半径。

4.根据权利要求2所述的一种带尖锐特征的无网格表面绘制方法，其特征在于，所述的点边混合模型PEM定义如下：

PEM＝{S_K，V_m}

其中，S_K表示包含K个光滑表面的集合，V_m为m个边点的集合。

5.根据权利要求2或4所述的一种带尖锐特征的无网格表面绘制方法，其特征在于，所述的边点为尖锐特征中的边上的点。

6.根据权利要求3所述的一种带尖锐特征的无网格表面绘制方法，其特征在于，所述的表面点与切割边进行关联是指在每个光滑表面中，计算表面点与切割边间的距离，实现关联，具体描述为：

以表面点的位置为球心，表面点所表示的splat的半径为半径作每个表面点的包围球，同时将切割边用包围球包起来，然后作包围球间的碰撞检测，若某一包围球与某一切割边相交，则表明它们之间有关联关系。

7.根据权利要求1所述的一种带尖锐特征的无网格表面绘制方法，其特征在于，所述的之字型裁剪算法是指根据观察平面上有离散点的射线与切割边判断该离散点是否需被裁剪，并舍弃需被裁剪的离散点，具体为：

1)针对观察平面上的某一离散点D，从该点画一条射线，使这条射线经过第一条切割边的中心c；

2)计算该射线与所有投影切割边的交点，并记录距离点D最近的交点，该交点所在的切割边定义为关键切割边e；

3)判断点D是否满足若是，则点D为需被裁剪的离散点，舍弃点D，若否，则保留点D。

8.根据权利要求7所述的一种带尖锐特征的无网格表面绘制方法，其特征在于，当距离点D最近的交点为两条投影切割边的公共点时，另取一条射线，使其通过其中一条切割边的中点，并计算其与另一条边的交点，根据交点与点D的距离选取关键切割边。