[发明专利]点云网格简化系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种点云网格处理系统及方法，特别是关于一种点云网格简化系统及方法。

背景技术

在点云网格处理中，网格处理的速度是和网格数量成正比的。为了提高运算的速度，在保证证精度的前提下应该尽量降低网格的数量，因此网格简化是网格处理中的重要步骤。在网格的实际应用中，用户可能只对网格的部分区域感兴趣，并希望该区域有较高的精度，而其它区域只要达到基本要求即可。网格简化既要减少网格数量，又要保证模型形状特征。网格简化的方法有很多种，但对于网格数目大，物体形状复杂等情况，没有很好的解决方法。然而，现有的网格简化算法大多只考虑了模型的几何、拓扑信息，而没有考虑模型的封闭性问题。因此，网格简化效果不佳，简化不能很好的逼近原始网格。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种点云网格简化系统及方法，能够利根据顶点法向约束原则删除不满足约束的网格顶点，并采用局部重新三角网格化来达到网格简化的效果。

所述法人点云网格简化系统运行于计算机装置中，该系统包括：网格输入模块，用于接收点云三角网格化后的原始网格模型，以及接收根据网格简化精度要求输入的网格简化比例；法向面计算模块，用于计算原始网格模型中每一个网格顶点的法向面，以及计算每一个网格顶点到其法向面的距离；删除点判定模块，用于根据输入的简化比例和每一个网格顶点到法向面的距离判定出对原始网格模型影响较小的点，以及从原始网格模型中将对原始网格模型影响较小的点和包含该点的网格删除；局部网格化模块，用于当从原始网格模型中删除部份点之后，将原始网格模型中局部没有网格的点重新进行局部三角网格化；网格处理模块，用于将局部网格化的网格与原来没有删除的网格和点结合组成一个新网格模型，以及将该新网格模型进行平滑处理得到与原始网格具有几何特征相似的简化网格模型。

所述的点云网格简化方法应用于计算机装置中，该方法包括步骤：接收点云三角网格化后的原始网格模型，并接收根据网格简化精度要求输入的网格简化比例；计算原始网格模型中每一个网格顶点的法向面，并计算每一个网格顶点到其法向面的距离；根据输入的简化比例和每一个网格顶点到法向面的距离判定出对原始网格模型影响较小的点；从原始网格模型中将对原始网格模型影响较小的点和包含该点的网格删除；当从原始网格模型中删除部份点之后，将原始网格模型中局部没有网格的点重新进行局部三角网格化；将局部网格化的网格与原来没有删除的网格和点结合组成一个新网格模型，并将新网格模型进行平滑处理得到与原始网格具有几何特征相似的简化网格模型。

相较于现有技术，本发明所述的点云网格简化系统及方法，能够利用网格顶点法向面的距离约束来删除对点云网格影响比较小的点和网格，并采用局部重新三角网格化来达到网格简化的效果。具有点云计算速度快且占用内存少的优点，可对任何形状、任何类型的点云网格进行补孔以及对复杂物件的点云进行不失真简化处理。

附图说明

图1是本发明点云网格简化系统较佳实施例的运行环境示意图。

图2是本发明点云网格简化方法较佳实施例的流程图。

图3采是用顶点删除法来简化点云网格模型的示意图。

图4采用Delaunay网格化法进行局部网格化的示意图。

图5是针对原始网格模型进行网格简化处理的示意图。

主要元件符号说明

计算机装置1

点云网格简化系统10

点云网格输入模块101

法向面计算模块102

删除点判定模块103

局部网格化模块104

网格处理模块105

输入设备11

存储设备12

处理器13

扫描设备2

目标物件3

具体实施方式

参阅图1所示，是本发明点云网格简化系统佳实施例的运行环境示意图。在本实施例中，所述的点云网格简化系统10安装并运行于计算机装置1中，该计算机装置1还包括，但不仅限于，输入设备11、存储设备12及处理器13。该计算装置1安装有操作系统(例如Windows操作系统或Linux操作系统)以及各种应用系统(例如软件程序及应用程序等)。所述的计算机装置1可以为一种个人计算机(PC)、工作站计算机(Workstationcomputer)、笔记本计算机(Notebook)、服务器(Server)或者其他电子计算装置。