[发明专利]一种保持外观特征的模型简化方法

权利要求书

1.一种保持外观特征的模型件简化方法，其特征在于，包括以下步骤：

纹理图的预处理：利用Mallat小波边缘检测算法从纹理图像提取边缘特征，利用Mallat小波边缘检测算法进行纹理图像的边缘检测，并进行噪声去除主要随尺度增加模极大值急剧减小的点，以得到符合条件的极大值，得到单象素级边缘；

利用边缘图与顶点的对应关系，确定顶点的边缘属性：

对于任意一个顶点，在纹理图上找到其对应的映射像素，从而决定其是否是边缘点，对于边缘点，记录一个边缘标志b-flag=1，

对于每条边而言，它的权重值就是两个顶点的的和：

 =+；

在纹理图上提取边纹理差异，边纹理差异越大，顶点对应的边被折叠的优先级越低，所述边纹理差异度量的公式为：

其中是两个顶点的欧几里德距离，是两个顶点颜色空间的距离，是一个系数常量，用来统一和的距离单位；

计算顶点曲率，曲率高处的顶点，顶点对应的边被折叠的优先级越低；其中，求解三角网格表面的高斯曲率采用如下公式：

表示V点的邻域三角形集合，表示邻域三角形顶角的大小，用减去该点邻域三角形对应的角度和，再除以相应区域的面积A(v)，就刻画了该点曲面的弯曲程度；

综合上述三个度量子项，得到边折叠的综合度量因子：

其中，是一个比例因子；

扫描所有的顶点，计算每条边的metric值，排序后对metric最小的边进行折叠，每次折叠后，利用步骤②、③、④、⑤重新计算新生成的变的metric值，再进行排序、折叠，折叠的顶点的位置取边中点或两顶点专用综合度量数低的位置，这个折叠过程迭代进行，直到满足简化的指定要求或无法再简化。

2.根据权利要求1所述的一种保持外观特征的模型件简化方法，其特征在于，所述步骤①纹理图的预处理的步骤包括：

求整幅图像尺度为j的模极大值的平均值，作为阈值，若尺度为j的模极大值大于这一阈值，则作为待选边缘点，低于此阈值则滤除掉，阈值如下求取：

W，H分别为图像的宽度和高度，N为整幅图像的象素总数，k为经验常数。

3.根据权利要求1或2所述的一种保持外观特征的模型件简化方法，其特征在于：

根据步骤④获得边收缩代价加权函数：

对于指定边E(v1,v2)收缩的代价为

其中，Q₁ Q₂表示v1和v2对应的Q矩阵。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种保持外观特征的模型件简化方法，其特征在于：

用顶点视觉上的边缘属性取代传统几何上的边缘属性，维持模型的外观形状在简化过程中的保持。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种保持外观特征的模型件简化方法，其特征在于：

QEM算法的基础上，在R³空间中完成几何和属性误差项的计算，不采用高维仿射子空间，避免几何和属性测度上的误差计算的偏差。