[发明专利]使用网格细分的细节保留几何模型变形方法

摘要

本发明涉及一种使用网格细分的细节保留几何模型变形方法。本发明借鉴多分辨率网格几何模型编辑的思想，把初始模型分离为低频模型和高频模型。其中利用网格细分技术构造出极限模型作为低频模型，而把初始模型与低频模型的位移差作为高频模型。用户通过操纵低频模型，进行微分坐标几何模型变形，然后根据保存的几何细节重构出网格顶点，从而实现几何细节保留的微分坐标变形。本发明提出的使用网格细分的细节保留几何模型变形方法，通过纠正微分坐标变形后的顶点法向来弥补微分坐标变形出现的不自然现象，并能在变形过程中很好地保持模型表面几何细节，使结果真实自然。

主权项

1.使用网格细分的细节保留几何模型变形方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1.输入初始模型，具体是：读取网格模型的几何信息，即定义，其中、、分别为初始模型点、边、面的集合；步骤2.计算网格模型的低频模型，具体是：利用网格细分技术，计算初始模型顶点的细分极限顶点，从而获得低频模型，顶点集合为；低频模型的边、面拓扑关系与相同；步骤3.计算网格模型的高频模型，具体是：以初始模型与低频模型之间的位移差作为几何细节特征，即，从而获得高频模型，高频模型的边、面拓扑关系与相同；步骤4.对高频模型进行顶点信息编码，具体是：在低频模型的每个顶点上构建出局部正交坐标架，通过计算高频模型每个顶点在局部正交坐标架上的坐标，实现高频模型的顶点信息编码；步骤5.计算低频模型中顶点的微分坐标，具体是：通过低频模型中的顶点信息，即中每个顶点的三维笛卡尔坐标与它相邻顶点的几何关系，计算得到每个顶点相应的微分坐标；步骤6.计算变形后的低频模型，具体是：对低频模型进行几何变形，用户根据需求指定中的变形控制顶点，通过调整这些控制顶点的几何位置，对进行拉普拉斯几何变形操作，得到变形后的低频模型，模型的边、面拓扑关系与相同；步骤7.对高频模型进行顶点信息解码，具体是：对变形后的低频模型，在中每个顶点上构建局部正交坐标架，并将高频模型中顶点信息的编码恢复到中对应顶点上去，得到变形后的高频模型；步骤8.计算最终变形后模型，具体是：将变形后的低频模型和变形后的高频模型的对应顶点相加，得到最终变形后模型，模型的边、面拓扑关系与相同。