[发明专利]一种高效三维空间实体模型网格重构方法

说明书

本发明公开了一种高效三维空间实体模型网格重构方法，包括如下步骤：S1：设置网格单元并设定网格算子；S2：读取原始三维模型，并遍历网格单元；S3：设定简化阈值，所述简化阈值定义为所述网格单元各顶点的所述网格算子的均值；S4：模型简化操作，再次遍历所述网格单元，将每个所述网格单元的所述网格算子与所述简化阈值比较，对符合条件的所述网格单元进行删除；本发明能够在减少模型数据量的同时尽可能多的保留原始三维模型的局部细节特征。

技术领域

本发明涉及三维建模技术领域，更具体的说是涉及一种高效三维空间实体模型网格重构方法。

背景技术

目前，随着科技的快速发展，三维建模技术与三维数据获取的设备日益完善，影视动画，3D游戏，地形建模等等的3D产品开始渐渐走入人们的生活，满足人们在图形精确度与真实感方面的需求。

然而，如今大型复杂的三维模型已经十分常见，这些模型的数据量庞大，给存储、传输、显示与渲染带来很大难题，因此模型简化技术慢慢成为人们亟需解决的问题，例如Yongzhi Wang通过对模型网格单元各顶点的一阶邻接点和二阶邻接点的几何信息进行统计分析（Yongzhi Wang,Jianwen Zheng, Hui Wang,Fast Mesh Simplification Methodfor Three-Dimensional Geometric Models with Feature-Preserving Efficiency,Scientific Programming,2019），能够在一定程度上降低模型数据量的同时保持模型的特征性，缓解数据存储与模型绘制间矛盾；尽管模型简化是一个较为成熟的研究方向，拥有着大量的研究方法，但仍存在着在对大规模三维模型进行简化时会造成一定程度几何特征丢失的问题。

因此，如何提供一种不丢失几何特征的三维空间实体模型方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高效三维空间实体模型网格重构方法，能够在减少模型数据量的同时尽可能多的保留原始三维模型的局部细节特征，同时提高算法效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效三维空间实体模型网格重构方法，包括如下步骤：

S1：设置网格单元并设定网格算子，定义所述网格算子公式为：

式中，E(v)为网格算子，V代表所述网格单元中的一个顶点，P_v为网格单元顶点V的入度，P_vj是与顶点V相邻的第j个顶点V_j的入度，为所述网格单元中与顶点V相邻的顶点所有输入边的平均长度；

S2：读取原始三维模型，并遍历所述网格单元；

S3：设定简化阈值，所述简化阈值定义为所述网格单元各顶点的所述网格算子的均值；

S4：模型简化操作，再次遍历所述网格单元，将每个所述网格单元的所述网格算子与所述简化阈值比较，判断所述网格算子是否符合简化条件，对符合条件的所述网格单元进行删除。

采用上述方法的有益效果为：通过网格单元对原始模型进行划分，网格算子与简化阈值进行比较同时删除掉符合条件的网格单元，生成的简化模型能够有效的保留原始模型的特征性在减少模型数据量的同时尽可能多的保留原始三维模型的局部细节特征。

优选的，所述步骤S4中，还包括如下步骤：

S41：当所述网格算子小于等于所述简化阈值时，对所述网格单元进行删除处理；

S42：在删除所述网格单元后产生的空洞区域添加一个新顶点并与所述原始三维模型进行空间重构；

S43：输出经上述处理后的模型。