[发明专利]一种用于三维重构的三角剖分方法及系统

权利要求书

1.一种用于三维重构的三角剖分方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取目标待重构物体的三维坐标点，将所述三维坐标点映射为平面点集，遍历所述平面点集构建包含所述平面点集内所有点的目标三角形；

S2：按逆时针的顺序为所述目标三角形标记第一顶点、第二顶点以及第三顶点，然后为所述第一顶点与所述第三顶点的连边分配第一边指针，为所述第二顶点与所述第三顶点的连边分配第二边指针，为所述第一顶点与所述第二顶点的连边分配第三边指针；

S3：设定包含所述目标三角形的区域，其中，所述目标三角形的每个顶点都位于该区域的边上，然后将该区域划分成N*N个区域；

S4：选取所述平面点集内的某个点作为插入点，分别连接所述插入点与所述目标三角形的各个顶点，得到剖分后顺序排列的新三角形，完成第一次三角剖分得到三角形网，删除被剖分的目标三角形，按照所述步骤S2所述的方法更新每个新三角形的边指针，并将所述新三角形按顺序存储在三角形链表中，然后判断所述插入点所在的区域，将该插入点视为该区域的入口顶点，将包括该入口顶点的首个新三角形视为入口三角形；

S5：选取所述平面点集内另一个点作为插入点，查找该插入点所在的区域内是否存在入口三角形，如果存在，根据该插入点与所述入口三角形的边指针的位置关系将该插入点插入到相应三角形中；如果不存在，则根据该插入点与由上个插入点生成的首个三角形的边指针关系将该插入点插入到相应三角形中；将被插入的三角形视为新的目标三角形，分别连接所述插入点与所述目标三角形的各个顶点，完成对该目标三角形的剖分得到新三角形，并删除所述目标三角形以更新所述三角形网，同时更新每个三角形的边指针、所述三角形链表以及相应区域内的入口顶点；然后依次判断每个所述新三角形是否符合Delaunay空圆规则，如果符合，则进入步骤S6，如果不符合，则调整所述新三角形的连边，直至所述新三角形符合Delaunay空圆规则后进入步骤S6；

S6：重复上述步骤S5，直至完成所有坐标点的插入，得到最后的三角形网实现对三维扫描中平面点集的三角剖分；

所述步骤S5中，所述根据该插入点与所述入口三角形的边指针的位置关系将该插入点插入到相应三角形中，具体包括以下步骤：

(31)判断所述插入点是否位于所述入口三角形的第一边指针的外侧，若是，则根据所述入口三角形的第一边指针查找共边三角形，若不是，则判断所述插入点是否位于所述入口三角形的第二边指针的外侧，若是，则根据所述入口三角形的第二边指针查找共边三角形，若不是，则判断所述插入点是否位于所述入口三角形的第三边指针的外侧，若是，则根据所述三角形的第三边指针查找共边三角形；

(32)判断所述插入点是否位于该共边三角形的内部，若是，则将该共边三角形视为目标三角形，将所述插入点插入到该目标三角形中；若不是，则采用所述步骤(31)中的办法继续判断所述插入点与所述共边三角形的边指针的关系，直至找到所述插入点的目标三角形。

2.根据权利要求1所述的用于三维重构的三角剖分方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述新三角形的排序方法为：以原三角形的顶点先后顺序，按逆时针方向为每个新三角形排列顺序。

3.根据权利要求1所述的用于三维重构的三角剖分方法，其特征在于，在所述步骤(31)前，还包括步骤：判断所述插入点是否位于所述入口三角形中，若是，则将所述入口三角形视为目标三角形；若不是，则执行所述步骤(31)。