[0083] 该方法综合了逼近细分和插值细分两种方法，逼近细分使得旧顶点收缩形成新顶 点，而插值细分使得旧顶点膨胀形成新顶点；图2是本发明实施例逼近造成收缩的示意图， 如图2所示，旧顶点收缩的距离为：
[0084]
[0085] 图3是本发明实施例插值造成膨胀的示意图，如图3所示，旧顶点膨胀的距离为：
[0089]在新顶点生成过程中包括在在每条内边(Pi，Pj)插入新顶点q，其中（Pi，Pj)是Ξ角 形化角形化A，Pi)的公共边，新顶点q的位置计算公式如下：
[0093] 其中H(P)与点P共享同一条边的点集，η是集合H(P)的元素个数，参数α为控制逼近 细分和插值细分的比例值；
[0094] 若边(Pi，Pj)是边界边，则新顶点q的位置计算公式如下：
[0095]
[0096] 其中，函数f与上述f相同。
[0097] 其中，移动旧顶点包括：
[0098] 处于内部的旧顶点作如下公式移动：
[0101] 其中，Pnew为移动后的顶点，Pnld为移动前的顶点，H(P)与点P共享同一条边的点集， η是集合H(P)的元素个数，参数α为控制逼近细分和插值细分的比例值；
[0102] 若旧顶点为边界点，则旧顶点作如下公式移动：
[0103]
[0104] 其中，Pb，Pc分别与Poid共享同一条边界边的另一个顶点。
[0105] 经过上述步骤，每个Ξ角面都会生成Ξ个新的顶点，记Ξ角面Ξ个顶点分别为Pi、 P2、P3,新生成的立个顶点为化、92、93，那么原来的立角面被分割成4个新的立角面，运四个立 角面分别为(Qi,Q2 ,〇3) , (Pl,Ql ,化），。2,化,Ql) , (Ρ3,〇3 ,化）。
[0106] 对S14作进一步说明：
[0107] (4)应用边折叠方法，消除冗余的边。
[0108] 边折叠是指把待消除的边和它对应的Ξ角面删除，然后把边的其中一个顶点移动 到边的中屯、，删除另一个顶点。消除冗余边的准则为如下代价函数：
[0109]
[0110] 其中P、Q为边的两个顶点，kl和k2是常数，ml和m2分别是边对应的两个Ξ角面的单 位法向量。当Cost(P，Q)小于某个阔值时，该边是冗余边，若该边都不满足W下Ξ个条件时， 可W被消除：
[0111] (a)该边所属的某个Ξ角形的另外两条边是边界边。
[0112] (b)该边的两个顶点都是边界顶点，但是该边不是边界边。
[0113] (C)该边对应的两个Ξ角面记为TriAPQ和化iBQP，该边的顶点P、Q的邻近顶点集的交 集不仅仅包含A、B两个顶点，还包含其它顶点。
[0114] 另外，本发明实施例还提供了一种汽车模型的生成系统，如图4所示，该系统包括：
[0115] 信息输入模块11:用于输入第一汽车模型的顶点和Ξ角面；
[0116] 生成模块12:用于根据第一汽车模型的顶点和Ξ角面生成半边表结构；
[0117] 细分模块13:用于根据半边表结构，利用综合逼近和插值方法进行细分生成第二 汽车模型的顶点和=角面；
[0118] 冗余消除模块14:用于对第二汽车模型进行处理，获取消除冗余后的第二汽车模 型数据；
[0119] 模型获取模块15:用于根据消除冗余后的第二汽车模型数据，获取表面光滑、尺 寸精准的汽车模型。
[0120] 优选地，冗余消除模块14包括：
[0121] 冗余消除单元:用于采用边折叠算法消除冗余的边和消除冗余边对应的Ξ角面；
[0122] 顶点消除单元：用于根据消除冗余的边和消除冗余边对应的Ξ角面，消除冗余边 对应的Ξ角面的顶点。
[0123] 具体地，本发明实施例的系统相关功能模块工作原理可参考方法实施例的相关描 述，运里不再寶述。
[0124] 在本发明实施例中，通过利用综合逼近插值方法进行细分生成数据模型，对汽车 数据模型进行处理，获取消除冗余的汽车模型，具有更好的效果。
[0125] 本领域普通技术人员可W理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可 W通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可W存储于一计算机可读存储介质中，存储 介质可W包括：只读存储器（ROM, Read Only Memo巧）、随机存取存储器（RAM, Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
[0126] 另外，W上对本发明实施例所提供的一种汽车模型的生成方法及系统进行了详细 介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，W上实施例的说明 只是用于帮助理解本发明的方法及其核屯、思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本 发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应 理解为对本发明的限制。
【主权项】
1. 一种汽车模型的生成方法，其特征在于，所述方法包括： 输入第一汽车模型的顶点和三角面； 根据所述第一汽车模型的顶点和三角面生成半边表结构； 根据所述半边表结构，利用综合逼近和插值方法进行细分生成第二汽车模型的顶点和 三角面； 对所述第二汽车模型进行消除冗余处理，获取消除冗余后的所述第二汽车模型数据； 根据消除冗余后的所述第二汽车模型数据，获取表面光滑、尺寸精准的汽车模型。2. 根据权利要求1所述的汽车模型的生成方法，其特征在于，所述半边表结构包括顶点 结构、半边结构和面结构。3. 根据权利要求1所述的汽车模型的生成方法，其特征在于，所述利用综合逼近和插值 方法进行细分包括： 采用参数α来控制逼近细分和插值细分的比例，当α = 1时只做插值细分，当α = 〇时只做 逼近细分； α由用户按需求调节，默认α = 0.5。4. 根据权利要求3所述的汽车模型的生成方法，其特征在于，所述细分的过程是生成新 顶点，移动旧顶点，根据所述新顶点生成新三角面，所述细分的规则如下： 给定η+1个点Ρο,Ρι,…，Pn5. 根据权利要求4所述的汽车模型的生成方法，其特征在于，所述新顶点生成包括： 在每条内边(Pi，Pj)插入所述新顶点q，其中（Pi，Pj)是三角形(Pi，Pj，Pk)和三角形(Pi， h，Pi)的公共边，所述新顶点q的位置计算公式如下：其中H(P)与点P共享同一条边的点集，η是集合H(P)的元素个数，参数α为所述控制逼近 细分和插值细分的比例值； 若边(P1,Pj)是边界边，则所述新顶点q的位置计算公式如下：6. 根据权利要求4所述的汽车模型的生成方法，其特征在于，所述移动旧顶点包括： 处于内部的所述旧顶点作如下公式移动：其中，Pne3w为移动后的顶点，Poid为移动前的顶点，H(P)与点P共享同一条边的点集，η是 集合H(P)的元素个数，参数α为所述控制逼近细分和插值细分的比例值； 若所述旧顶点为边界点，则所述旧顶点作如下公式移动：其中，Pb，Pc分别与Poid共享同一条边界边的另一个顶点。7. 根据权利要求4所述的汽车模型的生成方法，其特征在于，所述根据所述新顶点生成 新三角面包括： 每个三角面都会生成三个新的顶点，记三角面三个顶点分别为?1、？2、朽，新生成的三个 顶点为&、92、93，那么原来的三角面被分割成4个新的三角面，这四个三角面分别为((^，〇 2， Q3)，（Pi，Ql，Q3)，（P2，Q2，Ql)，（P3，Q3，Q2)。8. 根据权利要求1所述的汽车模型的生成方法，其特征在于，所述对所述第二汽车模型 进行处理包括： 采用边折叠算法消除冗余的边和消除所述冗余边对应的三角面； 根据消除冗余的边和消除所述冗余边对应的三角面，消除所述冗余边对应的三角面的 顶点。9. 一种汽车模型的生成系统，其特征在于，所述系统包括： 信息输入模块:用于输入第一汽车模型的顶点和三角面； 生成模块:用于根据所述第一汽车模型的顶点和三角面生成半边表结构； 细分模块：用于根据所述半边表结构，利用综合逼近和插值方法进行细分生成第二汽 车模型的顶点和三角面； 冗余消除模块：用于对所述第二汽车模型进行处理，获取消除冗余后的所述第二汽车 模型数据； 模型获取模块：用于根据消除冗余后的所述第二汽车模型数据，获取表面光滑、尺寸精 准的汽车模型。10. 根据权利要求9所述的汽车模型的生成系统，其特征在于，所述冗余消除模块包括： 冗余消除单元:用于采用边折叠算法消除冗余的边和消除所述冗余边对应的三角面； 顶点消除单元：用于根据消除冗余的边和消除所述冗余边对应的三角面，消除所述冗 余边对应的三角面的顶点。
【专利摘要】本发明公开了一种汽车模型的生成方法及系统，其中，该方法包括：输入第一汽车模型的顶点和三角面；根据所述第一汽车模型的顶点和三角面生成半边表结构；根据所述半边表结构，利用综合逼近插值方法进行细分生成第二汽车模型的顶点和三角面；对所述第二汽车模型进行消除冗余处理，获取消除冗余后的所述第二汽车模型数据；根据消除冗余后的所述第二汽车模型数据，获取表面光滑、尺寸精准的汽车模型。在本发明实施例中，通过利用综合逼近和插值方法进行细分生成数据模型，采用边折叠方法消除数据模型的冗余边后获取汽车模型，具有更好的效果。
【IPC分类】G06T17/30
【公开号】CN105447912
【申请号】CN201510741504
【发明人】罗笑南, 李业豪, 周凡
【申请人】中山大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月2日