[发明专利]对表示物理属性的信号进行压缩

说明书

发明领域

本发明涉及计算机程序和系统的领域，并且更特别地涉及用于对表示在预定空间中的物理属性的值的信号进行压缩和/或解压缩的方法、系统和程序以及这样的压缩信号。

背景技术

在用于对象的设计、工程和制造的市场上提供多个系统和程序。CAD是计算机辅助设计的首字母缩略词，例如它涉及用于设计对象的软件解决方案。CAE是计算机辅助工程的首字母缩略词，例如它涉及用于模拟未来产品的物理行为的软件解决方案。CAM是计算机辅助制造的首字母缩略词，例如它涉及用于定义制造过程和操作的软件解决方案。在这样的计算机辅助设计系统中，图形用户界面关于技术的效率起重要的作用。这些技术可嵌在产品生命周期管理(PLM)系统内。PLM在扩展的企业的整个概念中指帮助公司共享产品数据、应用公共过程并对针对产品的发展从构思到它们寿命的结束运用公司知识的经营策略。由Dassault Systemes提供的PLM解决方案(在商标CATIA、ENOVIA和DELMIA下)提供组织产品工程知识的工程中心、管理制造工程知识的制造中心和使企业整合和连接到工程和制造中心的企业中心。系统一起传输链接产品、过程、资源的开放对象模型以实现驱动优化产品定义、制造准备、生产和服务的动态的、基于知识的产品创建和决定支持。

在这个上下文中，基于粒子的应用(例如点云渲染、具有SPH例如光滑粒子流体动力学的流体模拟)或3D建模可受益于数据压缩。因此，发展了用于执行应用于在3D(或2D)空间中扩散的大量粒子的数据压缩的方法。这样的现有技术主要由两个研究领域覆盖。第一领域是3D(或2D)网格的几何驱动压缩。第二领域是点云的压缩。

现在讨论第一领域(网格压缩)。

提出了用于压缩3D网格的大量方法。3D网格通常由几何数据(例如在空间中的网格的每个顶点的位置)、连通性数据(例如在顶点之间的关联关系，即顶点如何被链接以形成多边形端面)和可选地每顶点和/或每端面属性(即与顶点/端面位置相关联的至少一个物理属性的值，例如对应用有用的顶点/端面值，例如颜色、法向量和/或纹理坐标)组成。可在Magle等人的2013年的论文“3D mesh compression:survey,comparisons and emerging trends”中找到这些方法的相对综合的分类法。我们可基本上识别两个主要分支。

第一分支涉及连通性压缩方法。这些方法主要使用连通性数据来对连通性数据和顶点信息编码。算法Edgebreaker(Rosslgnac的)、分层分解(Bajaj的)和生成树(Taubin和Rossignac的)是良好的示例。这些方法实现良好的结果，因为所连接的顶点具有接近的位置和属性值。这可有利地由压缩方案利用：如果我们已经对连接到它的那些顶点解码，则可预测顶点位置/属性值(例如在Edgebreaker算法中的所谓的“平行四边形预测”)。