专利名称：一种基于攀比法的控制笼的构造方法
技术领域：
本发明涉及计算机处理技术领域，尤其涉及一种基于攀比法的控制笼的构造方法。
背景技术：
目前，在计算机图形学中，许多计算机图形应用都使用复杂的，具有高度细节信息的模型来达到一种真实感。因此这种模型的构造往往需要一个非常高的分辨率。然而，直接操纵密集的模型涉及冗长的操作，计算开销很大。现有一类空间变形方法，通过一个包住原模型的简化模型(称作控制笼)来控制原模型的变形。控制笼构造的目标是输入一个三角网格模型，输出一个简化了的包住原模型的网格。许多之前的简化算法，在简化方面会满足一些需求，但是在包住的要求上，不尽如人意。近年来，曲面简化和多分辨率建模的问题，越来越受到人们的关注，一些不同的简化算法被提出，这些算法可以归为以下三类第一类顶点抽取法这种方法是迭代地选择一个顶点来简化，移除该顶点的所有邻接面，然后对得到的结果，重新三角化。第二类顶点聚集法这种方法可以处理任意的多边形模型输入，在原始模型周围构造一个包围盒，并且分隔成栅格。在每一个栅格里面，栅格包括的所有顶点被聚集成一个顶点，模型的面片也相应的变化。这个过程非常快，但是，栅格的大小体现了一个几何的误差边界，输出的质量比较低，而且，因为面片的数目由具体的栅格粒度决定，也非常难构造一个具有具体面片数目的逼近模型。第三类迭代的边折叠法许多算法通过迭代的边折叠法，可以实现模型的简化，这些算法本质的不同在于， 选择哪一条边来剔除，通过不断执行边剔除，可以简化网格的数据。以上这三类方法在效率和质量上面，都不能完全满足控制笼构造需求。顶点抽取法对模型的拓扑和几何结构有严格的要求；顶点聚集法，速度非常快，但是简化之后的效果质量很低；边折叠法不能支持聚集。这些方法通常只是关注和原模型的相似性，而忽略了需要包住。
发明内容
本发明的方法是建立一个更加简单的结构，这个结构具有更少的顶点，然后通过操作这个简单的结构来操作原始的密集模型。所谓的控制笼，就是能够把原来密集的模型包围起来的结构，用来实现变形。为达到上述的目的，本发明采用的技术方案是一种基于攀比法的控制笼构造方法，该方法包含以下部分
控制笼的构造，主要包括以下几个步骤
(1)输入三维网格模型；
(2)计算所有顶点的Q矩阵；
(3)选择所有边构成顶点对；
⑷对顶点对基于攀比法计算出折叠顶点以及误差；
(5)根据误差大小把顶点对放置在堆中，最小误差置顶(
(6)移除最小误差的顶点对；
(7)更新与新顶点邻接的顶点对，转到；
(8)生成最终模型。
所述计算三维网格模型中的所有顶点的Q矩阵包括
权利要求
1.一种基于攀比法的控制笼的构造方法，其特征在于，所述方法包括(1)输入三维网格模型；(2)计算三维网格模型中的所有顶点的Q矩阵；(3)选择所有边构成顶点对；(4)对顶点对基于攀比法计算出折叠顶点以及误差；(5)根据误差大小把顶点对放置在堆中，最小误差置顶；(6)移除最小误差的顶点对；(7)更新与新顶点邻接的顶点对，转到；(8)生成最终模型。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算三维网格模型中的所有顶点的Q矩阵包括
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对顶点对基于攀比法计算出折叠顶点以及误差包括对原模型的每条边(Vi，、)，如果要折叠成一点[,引起的对应误差如下计算
全文摘要
本发明实施例公开了一种基于攀比法的控制笼的构造方法，所述方法包括(1)输入三维网格模型；(2)计算三维网格模型中的所有顶点的Q矩阵；(3)选择所有边构成顶点对；(4)对顶点对基于攀比法计算出折叠顶点以及误差；(5)根据误差大小把顶点对放置在堆中，最小误差置顶；(6)移除最小误差的顶点对；(7)更新与新顶点邻接的顶点对，转到(4)；(8)生成最终模型。通过实施本发明实施例，使用控制笼实现变形的主要优点是控制简单，运算速度快。
文档编号G06T17/00GK102270356SQ20111021342
公开日2011年12月7日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者罗笑南, 赵丹丹, 邓正杰 申请人:东莞中山大学研究院, 中山大学