[发明专利]一种基于四边形面片链码表示三维网格模型的方法

说明书

本发明公开了一种基于四边形面片链码表示三维网格模型的方法，属于三维网格模型编码描述技术领域。步骤包括S1：输入三维网格模型；S2：预处理三维网格模型，得到叠点精简三维网格模型；S3：规格化重构叠点精简三维网格模型，得到基于四边形面片的规格化三维网格模型；S4：对规格化三维网格模型的四边形面片进行编码，得到基于四边形面片链码表示的三维网格模型编码序列。在少量损耗三维网格模型精度的前提下，减少了三维网格模型数据的存储空间占用和解码调用时长。

技术领域

本发明属于三维网格模型编码描述技术领域，具体涉及一种基于四边形面片链码表示三维网格模型的方法。

背景技术

链码技术是通过一个起始坐标和前进方向，将曲线或边界进行编码描述的技术方法，其凭借着区域边界表达能力较好、存储空间占用较小等优势，在图形图像学领域研究中被广泛使用。在二维图形图像研究中，常用的链码方法有Freeman链码、顶点链码、角度差Freeman链码、Huffman编码顶点链码等，在三维图形图像研究中，已出现三角形面片链码、混合面片链码等。目前链码方法的应用，使重表达的模型存在着较多集中或分散的缝隙与孔洞，而以往方法中更多使用三角形面片作为基本研究对象，且较少保存模型面片的法向量信息，使得不能与当前三维建模技术很好地匹配适用。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于四边形面片链码表示三维网格模型的方法，在少量损耗三维网格模型精度的前提下，减少了三维网格模型数据的存储空间占用和解码调用时长。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于四边形面片链码表示三维网格模型的方法，包括如下步骤：

S1：输入三维网格模型；

S2：预处理三维网格模型，得到叠点精简三维网格模型；

S3：规格化重构叠点精简三维网格模型，得到基于四边形面片的规格化三维网格模型；

S4：对规格化三维网格模型的四边形面片进行编码，得到基于四边形面片链码表示的三维网格模型编码序列。

作为本发明的进一步实施方案，步骤S2包括：

S21：以三维网格模型所有顶点为基准，统计三维网格模型表面出现的三角形集群情况；

S22：将三角形集群内的中心点，与距离其最近的边界点模拟合并；

S23：计算模拟合并前后，三角形集群内同底三角形组间的角度值；

S24：若单一三角形集群内，存在70％以上的三角形组达到法向量余弦值的0.85以上，实施模拟合并，完成数据修改；

S25：已完成合并的三角形集群内，将所有点记录为不可再次合并；

S26：重复步骤S22、S23、S24、S25，直到所有三角形集群都不可再次合并，得到预处理后的叠点精简三维网格模型。

作为本发明的进一步实施方案，步骤S3包括：

S31：设定精度步长值；

S32：以精度步长值为单位，用平行于空间直角坐标系各平面的平面，完成对空间直角坐标系的切分，以生成多个单元立方体；

S33：将叠点精简三维网格模型置于被切分的空间直角坐标系中，利用空间直角坐标系内单元立方体对叠点精简三维网格模型进行切分；

S34：判定计算单元立方体与叠点精简三维网格模型各面片间的位置关系，若叠点精简三维网格模型面片与单元立方体之间存在两个及以上交点，则保存单元立方体；

S35：重复步骤S34，直到所有叠点精简三维网格模型面片均已完成与单元立方体间的交点判定计算，得到基于四边形面片的规格化三维网格模型。