[发明专利]一种网格模型简化方法和基于该方法的网格模型传输方法

权利要求书

1.一种网格模型简化方法，其特征在于，该方法采用嵌入三角形重要度的二次误差测度方法确定边折叠次序和边折叠后的新顶点，具体按下述步骤进行：

步骤一，计算网格模型中每个顶点基于三角形重要度的二次误差：

针对网格模型的每个顶点v_i＝[v_ix v_iy v_iz 1]^T，定义v_i的误差测度为：v_i与顶点v_i相关联的三角形所在平面集合planes(v_i)的距离平方和，v_i的误差测度表示成二次型形式为：

Δ(vi)=Σk=1N(pkTvi)2=Σk=1NviT(pkpkT)vi=viT(Σk=1NKpk)vi]]>

其中：p_k是由方程ax+by+cz+d＝0定义的以顶点v_i作为顶点的三角形所在平面，其中a²+b²+c²＝1，p_k∈planes(v_i)，i取正整数，k∈[1，N]，N为以顶点v_i作为顶点的三角形的总个数，是平面p_k的基本误差二次型：

Kpk=pkpkT=a2abacadabb2bcbdacbcc2cdadbdcdd2]]>

对于以顶点v_i作为顶点的给定三角形p，设λvi,p=1-|nvi·np|,(λvi,p∈[0,1])]]>为三角形p相对于顶点v_i的重要度，其中：是顶点v_i的法向量，n_p是三角形p的法向量，且|nvi|=1,|np|=1,]]>

nvi=Σk=1Nnpk||Σk=1Nnpk||,]]>

顶点v_i基于三角形p重要度的二次误差为：

Δ′(vi)=viT(Σk=1N(1-|nvi·np|)Kpk)vi=viT(Σk=1Nλvi,pKpk)vi]]>

顶点v_i的二次误差测度矩阵为：

Qvi′=Σk=1Nλvi,pKpk]]>

步骤二，计算网格模型中每条边的折叠代价

针对网格模型的每条边e(v_i，v_j)，v_i，v_j分别为边e(v_i，v_j)两端的顶点，i、j取正整数，边e(v_i，v_j)的折叠代价其中：顶点为v_i，v_j两顶点中基于三角形p重要度的二次误差最小的顶点，为顶点在边e(v_i，v_j)被折叠后更新的二次误差测度矩阵，

Qv‾′=Qvi′+Qvj′;]]>

步骤三，折叠边并记录折叠信息

选取折叠代价最小的边e_min进行折叠，删除边e_min两顶点中基于三角形p重要度的二次误差最大的顶点，则e_min被删除，保留边e_min两顶点中基于三角形p重要度的二次误差最小的顶点，网格模型中同时包含有边e_min两顶点的三角形被删除，网格模型中包含边e_min两顶点中基于三角形p重要度的二次误差最大的顶点的三角形被修改为以边e_min两顶点中基于三角形p重要度的二次误差最小的顶点为顶点的三角形，同时记录边e_min两顶点的坐标、被删除的三角形的顶点的坐标和被修改的三角形的顶点的坐标，得到边折叠后网格模型和记录被折叠边信息的文件；

当边折叠后网格模型的顶点总数小于或等于设定的阈值时，该边折叠后网格模型为最终的简化模型，记录被折叠边信息的文件为记录所有被折叠边信息的文件；

当边折叠后网格模型的顶点总数大于设定的阈值时，按照步骤一至步骤三所述方法对边折叠后网格模型进行处理。

2.一种基于权利要求1所述方法的网格模型传输方法，其特征在于，该方法按下述步骤进行：

步骤一，服务器端以网格模型文件的名称建立列表，并按照权利要求1所述方法依次对所有网格模型进行处理，得到所有网格模型的简化模型和记录所有被折叠边信息的文件，并将所得信息保存于数据库中；

步骤二，客户端向服务器端请求网格模型文件列表，服务器端发送所请求的网格模型文件列表信息给予客户端，供用户进行缩略浏览；

步骤三，用户选择目标模型并发出交互请求，同时客户端发送目标模型文件下载请求给服务器端；

步骤四，服务器端对目标模型的简化模型进行传输，为保证数据传输的完整性，服务器端给客户端发送简化模型时采用一次性传输方式；客户端接收到简化模型并显示；

步骤五，服务器端将目标模型的记录所有被折叠边信息的文件以数据块的形式不断地传输给客户端；

客户端每接收到一个数据块，就以该数据块中所记录的被折叠边信息为依据，在简化模型中恢复被删除的顶点、被删除的三角形、被修改的三角形和被折叠的边，若客户端未完成对该数据块的处理，服务器端则不发送下一个数据块；

直到服务器端完成目标模型的记录所有被折叠边信息的文件的传输，同时，客户端也按照目标模型的记录所有被折叠边信息的文件将客户端所请求的简化模型恢复完毕。