[发明专利]一种带纹理约束的三维模型顶点聚类简化方法

摘要

本发明提供一种带纹理约束的三维模型顶点聚类简化方法，在顶点自适应划分过程中，考虑到算法效率，将顶点从几何空间扩展到包含纹理坐标的5维空间；在顶点自适应划分过程中，按照顶点在几何空间和纹理空间的位置对其进行划分；进行误差度量时，分别计算其几何误差和纹理误差，如果误差值大于给定的阈值，则需要对当前节点进行分裂操作；在顶点自适应划分过程中，不进行迭代计算出新顶点的几何位置，而是考虑到节约存储资源和提高算法效率，用原始模型中较为重要顶点作为聚类代表点。本发明通过将纹理误差度量和几何简化有机统一起来，实现了海量复杂三维模型的快速简化，支持城市虚拟场景高效三维可视化。

主权项

1. 一种带纹理约束的三维模型顶点聚类简化方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1，计算三维模型中每个顶点的权值；步骤2，按照预设的几何单元格大小和纹理单元格大小，将三维模型按照(X, Y, Z, U, V)五个维度进行划分，即先按照几何单元格划分得到若干叶子节点，在此基础上按照纹理单元格将上述若干叶子节点进一步划分得到更多的叶子节点，其中(X, Y, Z)表示几何空间坐标，(U, V)表示纹理空间坐标；步骤3，检查每个叶子节点内顶点个数，如果顶点个数为空或为1，则不作任何操作；如果顶点个数大于预设的个数阈值，则对叶子节点进行节点分裂操作；如果顶点个数大于1且小于或等于预设的个数阈值，根据步骤1所得顶点的权值，从叶子节点内选择权值最大的顶点作为聚类代表点，计算聚类后产生的几何误差和纹理误差，当几何误差大于预设的几何误差阈值或纹理误差大于预设的纹理误差阈值时进行分裂操作；步骤4，对分裂操作产生出的叶子节点返回执行步骤3，直到所有叶子节点内的顶点个数为空或为1，或者几何误差和纹理误差都在阈值范围内；步骤5，对于所有几何误差和纹理误差都在阈值范围内的叶子节点，将叶子节点内的顶点用聚类代表点替换，并更新索引数据，然后将退化的三角形从三维模型的三角形列表中移除。