[发明专利]一种三角网格模型的块分割方法

权利要求书

1.一种三角网格模型的块分割方法，其特征在于，包括：

步骤1，基于读入到内存的三角网格模型数据，建立无冗余的点表和面表；基于半边数据结构，建立三角网格模型的面片、边和顶点的完整拓扑信息；

步骤2，遍历三角网格模型的点表，计算所有顶点的凹凸信号Cf，选取Cf值偏小的顶点作为低频信号点；选择一定比例的低频信号点作为全局控制点对三角网格模型进行Laplace光顺处理，获得光顺网格模型；

步骤3，计算光顺网格上顶点的凹凸信号，用平均值和标准差规范化光顺网格上顶点的凹凸信号获得N(Cf)，选取N(Cf)大于第一阈值的顶点作为凹特征点，映射凹特征点到原三角网格模型上相应的点，定位原三角网格模型表面上的凹特征区域；

步骤4，根据连通性在原三角网格模型上将所述凹特征区域划分为不同的区域获得多个子区域；计算每个子区域内顶点的凹凸信号并进行归一化后获得N1(Cf)；选取N1(Cf)小于第二阈值的顶点作为精检测后的点，收缩凹特征点区域；

步骤5，采用链表区域细化法进行细化操作，提取位于收缩凹特征点区域内并能将该区域一分为二的中心线；

步骤6，对于未闭合的凹特征区域中心线，通过扇形探射线算法构造出闭合的分割线；

步骤7，采用贪心算法实现闭合分割线的移动；利用Dijsktra最短路径算法将移动点与其在曲面上前后相连的两个点进行连接；采用最小二乘法将边界点拟合成二次曲线，将经过的三角面片分割成小三角形，获得光顺分割的边界；

步骤8，依次标记与各封闭分割线相接的三角面片，选取无标记的面片作为种子面片，采用区域增长方法进行三角网格模型分割。

2.根据权利要求1所述的三角网格模型的块分割方法，其特征在于，所述凹凸信号Cf计算公式如下：

Cf＝max{(VN·Vij)|j∈N(i)}

其中VN表示顶点的单位外向法矢量,N(i)表示顶点vi的二阶邻域，Vij表示该顶点vi指向其邻域内的点vj形成的单位矢量。

3.根据权利要求2所述的三角网格模型的块分割方法，其特征在于，所述N(Cf)计算公式如下：

N(Cf)＝(Cf-μ)/σ

其中μ表示光顺网格上顶点凹凸信号的平均值，σ表示光顺网格上顶点凹凸信号的标准差。

4.根据权利要求3所述的三角网格模型的块分割方法，其特征在于，步骤4中所述的根据连通性在原三角网格模型上将所述凹特征区域划分为不同的区域获得多个子区域，包括：

4.1 将凹特征点放进一个列表中；

4.2 从列表中取出种子点，依次将其邻域内凹特征点划进同一个区域里并将这些点从列表中弹出；

4.3 分别以邻域内各个凹特征点作为种子点依次将其邻域内凹特征点划进同一个区域里并将这些点从列表中弹出，获得一个独立区域；

4.4 从列表中取出下一个点作为种子点，重复4.2-4.3，直至列表为空。