[发明专利]基于对偶凸包域的三维形状对应方法及装置

说明书

本申请公开了一种基于对偶凸包域的三维形状对应方法及装置，本申请的方法包括分别对源网格和目标网格转换为规则的对偶域网格，并进行网格分割，得到源网格部件集合和目标网格部件集合，所述源网格和目标网格分别为源三维形状和目标三维形状对应的三维网格；为源网格部件集合和目标网格部件集合中的每一个部件构建凸包，并将每一个部件映射到其对应的凸包上；根据源网格部件和目标网格部件映射的结果，得到对偶凸包域，对偶凸包域为公共域；基于对偶凸包域计算源网格的兼容网格。本申请是为了解决现有的交叉参数化方法中参数化域太松或者太紧都会影响两个三维模型之间一一对应关系的建立效果的问题。

技术领域

本申请涉及计算机图形处理技术领域，具体而言，涉及一种基于对偶凸包域的三维形状对应方法及装置。

背景技术

交叉参数化即为在两个三维模型之间建立一一对应关系。为了获得一个好的交叉参数化，一个合适的参数化域起着重要作用。因此，我们将讨论集中在所选用的参数化域上。

绝大多数交叉参数化方法采用间接的参数化域：各种交叉参数化方法的不同之处在于所采用的参数化域类型。许多方法采用规则的形状，比如球、平面、圆柱作为公共参数化域。这些形状非常简单但通常会导致较大的映射误差。一些更高级的方法采用大的三角形或四边形区块(patch)来作为临时的公共基域，其相对更复杂，但可生成更好的结果。但是，仅仅几个大的三角形区块(即一个粗糙的域网格)依然不能对输入网格进行很好地逼近。除了构建临时域，交叉参数化可以被直接建立，即，直接使用目标网格作为公共域。然而，这些方法采用欧氏最近距离作为迭代匹配尺度，当输入网格有复杂的几何形状时，其易于陷入局部最优。

从以上讨论，我们可以看出，上述交叉参数化方法中采用规则的域，如球，平面，圆柱或者大的三角分块因为太通用(松)而不能很好地逼近复杂的网格，因此大的扭曲很难避免。而直接用目标网格本身作为公共域，相对来说又太紧了，这样在匹配过程中可能导致局部最优。参数化域太松或者太紧都会影响两个三维模型之间一一对应关系的建立效果。

发明内容

本申请的主要目的在于解决现有的交叉参数化方法中参数化域太松或者太紧都会影响两个三维模型之间一一对应关系的建立效果的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的第一方面，提供了一种基于对偶凸包域的三维形状对应方法。

根据本申请的基于对偶凸包域的三维形状对应方法包括：

分别对源网格和目标网格转换为规则的对偶域网格，并进行网格分割，得到源网格部件集合和目标网格部件集合，所述源网格和目标网格分别为源三维形状和目标三维形状对应的三维网格；

为源网格部件集合和目标网格部件集合中的每一个部件构建凸包，并将每一个部件映射到其对应的凸包上；

根据源网格部件和目标网格部件映射的结果，得到对偶凸包域，对偶凸包域为公共域；

基于对偶凸包域计算源网格的兼容网格。

可选的，源网格和目标网格为非正则三角网格，分别对源网格和目标网格转换为规则的对偶域网格包括：

按照将非正则三角网络中的一个面片对应对偶域网格中的一个顶点的规则进行转换。

可选的，分别对源网格和目标网格进行网格分割包括：

基于笔划的交互式框架对源网格和目标网格进行兼容网格分割，所述兼容网格分割为部件的分解是同构的。

可选的，所述将每一个部件映射到其对应的凸包上包括：

基于对偶均值拉普拉斯逼近算法将源网格部件集合和目标网格部件集合中的每一个部件映射到与其对应的凸包上。

可选的，所述根据源网格部件和目标网格部件映射的结果，得到对偶凸包域，对偶凸包域为公共域包括：