[发明专利]一种网格模型简化方法和基于该方法的网格模型传输方法

摘要

本发明公开了一种网格模型简化方法和基于该方法的网格模型传输方法。网格模型简化方法采用嵌入三角形重要度的二次误差测度方法确定边折叠次序和边折叠后的新顶点，具体对网格模型进行边折叠迭代处理，同时记录所有边折叠信息最终得到简化模型和记录有所有边折叠信息的文件；传输方法利用上述方法对网格模型进行简化，当客户机对网格模型发起浏览请求，服务端将简化模型传输给客户端，同时将记录有所有边折叠信息的文件以流数据的形式出输给客户端，客户端根据所接收到得记录有所有边折叠信息的文件完成简化模型的恢复。本发明的方法提高了大型网格模型在互联网上传输和浏览的实时性，有效的改善了大型网格模型在互联网上进行浏览的客户体验。

主权项

1.一种网格模型简化方法，其特征在于，该方法采用嵌入三角形重要度的二次误差测度方法确定边折叠次序和边折叠后的新顶点，具体按下述步骤进行：步骤一，计算网格模型中每个顶点基于三角形重要度的二次误差：针对网格模型的每个顶点v_i＝[v_ix v_iy v_iz 1]^T，定义v_i的误差测度为：v_i与顶点v_i相关联的三角形所在平面集合planes(v_i)的距离平方和，v_i的误差测度表示成二次型形式为：Δ(vi)=Σk=1N(pkTvi)2=Σk=1NviT(pkpkT)vi=viT(Σk=1NKpk)vi]]>其中：p_k是由方程ax+by+cz+d＝0定义的以顶点v_i作为顶点的三角形所在平面，其中a²+b²+c²＝1，p_k∈planes(v_i)，i取正整数，k∈[1，N]，N为以顶点v_i作为顶点的三角形的总个数，是平面p_k的基本误差二次型：Kpk=pkpkT=a2abacadabb2bcbdacbcc2cdadbdcdd2]]>对于以顶点v_i作为顶点的给定三角形p，设λvi,p=1-|nvi·np|,(λvi,p∈[0,1])]]>为三角形p相对于顶点v_i的重要度，其中：是顶点v_i的法向量，n_p是三角形p的法向量，且|nvi|=1,|np|=1,]]>nvi=Σk=1Nnpk||Σk=1Nnpk||,]]>顶点v_i基于三角形p重要度的二次误差为：Δ′(vi)=viT(Σk=1N(1-|nvi·np|)Kpk)vi=viT(Σk=1Nλvi,pKpk)vi]]>顶点v_i的二次误差测度矩阵为：Qvi′=Σk=1Nλvi,pKpk]]>步骤二，计算网格模型中每条边的折叠代价针对网格模型的每条边e(v_i，v_j)，v_i，v_j分别为边e(v_i，v_j)两端的顶点，i、j取正整数，边e(v_i，v_j)的折叠代价其中：顶点为v_i，v_j两顶点中基于三角形p重要度的二次误差最小的顶点，为顶点在边e(v_i，v_j)被折叠后更新的二次误差测度矩阵，Qv‾′=Qvi′+Qvj′;]]>步骤三，折叠边并记录折叠信息选取折叠代价最小的边e_min进行折叠，删除边e_min两顶点中基于三角形p重要度的二次误差最大的顶点，则e_min被删除，保留边e_min两顶点中基于三角形p重要度的二次误差最小的顶点，网格模型中同时包含有边e_min两顶点的三角形被删除，网格模型中包含边e_min两顶点中基于三角形p重要度的二次误差最大的顶点的三角形被修改为以边e_min两顶点中基于三角形p重要度的二次误差最小的顶点为顶点的三角形，同时记录边e_min两顶点的坐标、被删除的三角形的顶点的坐标和被修改的三角形的顶点的坐标，得到边折叠后网格模型和记录被折叠边信息的文件；当边折叠后网格模型的顶点总数小于或等于设定的阈值时，该边折叠后网格模型为最终的简化模型，记录被折叠边信息的文件为记录所有被折叠边信息的文件；当边折叠后网格模型的顶点总数大于设定的阈值时，按照步骤一至步骤三所述方法对边折叠后网格模型进行处理。