[发明专利]一种保持外观特征的模型简化方法

摘要

本发明涉及计算机图形学的实时绘制技术领域，尤其涉及一种保持外观特征的模型件简化方法。本方法在传统QEM算法的基础上，引入图像处理的方法，根据一种新的简化算子来对几何体进行简化。因为在简化之前，通过对原始纹理图像进行边缘检测，给每条边赋以视觉效果上重要性的权值，这个成为边折叠的一个基本依据，然后再利用这种算子时候，增加了对曲率因素的考虑，使得每次都折叠时同时保留了视觉上重要的边和曲率变化剧烈的边,使得简化剧烈的模型仍能保留较好的外观和形状特征。

主权项

1.一种保持外观特征的模型件简化方法，其特征在于，包括以下步骤：纹理图的预处理：利用Mallat小波边缘检测算法从纹理图像提取边缘特征，利用Mallat小波边缘检测算法进行纹理图像的边缘检测，并进行噪声去除主要随尺度增加模极大值急剧减小的点，以得到符合条件的极大值，得到单象素级边缘；利用边缘图与顶点的对应关系，确定顶点的边缘属性：对于任意一个顶点，在纹理图上找到其对应的映射像素，从而决定其是否是边缘点，对于边缘点，记录一个边缘标志b-flag=1，对于每条边而言，它的权重值就是两个顶点的的和：=+；在纹理图上提取边纹理差异，边纹理差异越大，顶点对应的边被折叠的优先级越低，所述边纹理差异度量的公式为：其中是两个顶点的欧几里德距离，是两个顶点颜色空间的距离，是一个系数常量，用来统一和的距离单位；计算顶点曲率，曲率高处的顶点，顶点对应的边被折叠的优先级越低；其中，求解三角网格表面的高斯曲率采用如下公式：表示V点的邻域三角形集合，表示邻域三角形顶角的大小，用减去该点邻域三角形对应的角度和，再除以相应区域的面积A(v)，就刻画了该点曲面的弯曲程度；综合上述三个度量子项，得到边折叠的综合度量因子：其中，是一个比例因子；扫描所有的顶点，计算每条边的metric值，排序后对metric最小的边进行折叠，每次折叠后，利用步骤②、③、④、⑤重新计算新生成的变的metric值，再进行排序、折叠，折叠的顶点的位置取边中点或两顶点专用综合度量数低的位置，这个折叠过程迭代进行，直到满足简化的指定要求或无法再简化。