[发明专利]一种移动AR辅助建筑施工APP的模型网格简化改进算法

说明书

本发明一种移动AR辅助建筑施工APP的模型网格简化改进算法，具体包括如下步骤：S1：以“距离最近点对”为原则，计算得到模型mesh间的特征点；S2：根据特征点进行扩展，形成特征域；S3:获取三角面片，判断是否属于特征域，若不属于，则计算该面片的曲率因子K和面积因子S，并依据“曲率因子越大、面积因子越大，则面片越重要”的原则，对三角面片有序存储等步骤，本发明算法针对多mesh模型的网格简化，在辅助实际施工时，本算法可以保证APP增强显示施工模型时的真实感和准确性，提高辅助施工的可靠性，同时简化效果与时间可以满足开发移动AR辅助建筑施工APP的技术要求。

技术领域

本发明涉及增强现实与建筑施工交叉技术领域，特别是一种移动AR辅助建筑施工APP的模型网格简化改进算法。

背景技术

目前，开发移动AR辅助建筑施工APP时，需要考虑移动端设备存储和计算性能的局限，用于增强显示的三维模型从服务器端传输至移动端前应先完成模型简化工作，主要指在保证模型外观特征和质量的前提下尽量降低模型数据量。经调研发现，建筑施工项目中，大多数BIM模型在制作前会确定轴网，根据轴网对模型进行分割制作，最后统一组合形成最终的项目模型，即模型往往由多mesh组合而成。然而，现有网格简化算法只考虑单mesh内部的简化，丢失了mesh间的相互联系、相互作用关系，如果直接应用于建筑施工模型，可能会导致模型坍塌，影响增强显示的效果，降低APP的应用推广价值。

发明内容

本发明为解决目前背景技术的问题，提出了一种移动AR辅助建筑施工APP的模型网格简化改进算法。

具体技术方案如下：一种移动AR辅助建筑施工APP的模型网格简化改进算法，具体包括如下步骤：

S1：以“距离最近点对”为原则，计算得到模型mesh间的特征点；

S2：根据特征点进行扩展，形成特征域；

S3:获取三角面片，判断是否属于特征域，若不属于，则计算该面片的曲率因子K和面积因子S，并依据“曲率因子越大、面积因子越大，则面片越重要”的原则，对三角面片有序存储；否则，保留该面片无须简化；

S4:若所有面片都判断完毕，转S5；否则，转S3；

S5:从由S3得到的有序表里取出面片，求解“收缩点”，完成简化；

S6：更新面片相关信息；

S7：若面片总数为空或已达到用户要求的简化率，转S8；否则，转S5；

S8：结束。

进一步的，所述S2中，特征域求解如下：设模型的任意两个mesh为mesh_i,mesh_j，其对应的顶点集为记mesh_i对于mesh_j的特征点为满足

其中，为特征点与顶点集的距离，即特征点与顶点集中所有顶点距离的最小值，即

为顶点集与顶点集的距离，即

由于在渲染时特征点的数量较少，很难直观看到特征点的位置和优化效果，因此需要将特征点进行扩展，给定扩展步数step，记的扩展域为则

其中，表示以为中点，step可达的类圆范围内所有三角面构成的区域。

进一步的，所述S3中曲率因子K和面积因子S分别是对以三角面片T为中心的区域G弯曲程度和面积大小的描述。

由于G是一组三角面片构成的区域，故其无法像描述平面那样描述它的方向，因此对G的方向进行定义为