[发明专利]一种基于变分框架特征感知的细分曲面重建方法

摘要

一种基于变分框架的特征感知的细分曲面重建方法，属于数字几何处理和曲面造型领域。首先，根据模型尖锐角、尖锐边和半尖锐边等特征，对控制网格的每一条边设置一个尖锐值，提出了一种特征感知的细分曲面新规则；然后，根据这个新规则，建立基于变分框架和L1范数的细分曲面重建的细分模型；最后，利用增值拉格拉日方法和粒子群优化法迭代求解细分曲面的控制网格的顶点位置和尖锐值，从而得到重建的保特征的细分曲面。该发明提出的基于变分的特征感知的细分曲面重建方法，与现有方法相比，在保持曲面尖锐特征和半尖锐特征等方面具有明显优势，并且能够处理带不同尺度噪音的输入网格的重建问题，在曲面重建上有广泛的应用前景。

主权项

一种基于变分框架特征感知的细分曲面重建方法，其特征在于：核心思想为：用一个实数来连续控制曲面特征尖锐程度，对控制网格的每条边定义一个尖锐值,进一步提出如何用实数控制曲面特征的细分规则；再通过变分框架，同时寻找最优的控制顶点位置和尖锐值；针对输入模型存在不同类型噪音的问题，在变分框架中引进L1范数；首先，根据曲面尖锐角、尖锐边和半尖锐边为主的特征，对控制网格的每一条边设置一个尖锐值，提出了一种特征感知的Loop细分曲面新规则；再根据这个新规则，建立基于变分框架和L1范数的细分曲面重建模型；最后，利用增值拉格拉日方法(Augmented Lagrangian Method)和粒子群优化法(Particle Swarm Optimization)迭代求解细分曲面的控制网格的新的顶点位置和尖锐值，从而得到重建的保特征细分曲面；具体步骤如下：步骤一：对输入模型进行预处理，得到初始控制网格；步骤二：将步骤一输出的初始控制进行分类网格细分得到新的边顶点和顶点；步骤三、建立基于变分框架和L1范数的细分曲面重建的能量函数，计算光滑项和误差项；步骤四、应用增值拉格拉日方法求解步骤三的细分曲面重建的能量函数；至此，从步骤一到步骤四，完成了一种基于变分框架特征感知的细分曲面重建算法。