[发明专利]一种基于斜椭球域影响凸包的几何网格模型变形方法

摘要

本发明公开了一种基于斜椭球域影响凸包的几何网格模型变形方法。首先根据感兴趣区域，选定待变形控制顶点，确定从全局网格顶点逻辑正向或反向选定影响区域，建立全局或局部的斜椭球域影响凸包，遍历待变形控制顶点的环形邻域，计算网格顶点处的Laplacian坐标，对待变形区域进行最小二乘约束变形，并将其与非影响凸包区域叠加得到变形模型。本发明用最小体积外接斜椭球域表征控制顶点的影响区域，精准化包络变形顶点的影响范围，可克服Laplacian微分坐标在缩放和旋转变换中局部顶点发生旋转扭曲的弊端，变形后的网格面片法向量或顶点法向量过渡平缓均匀，具有更好的平顺性，有助于实现几何邻近而拓扑不连接区域的几何网格模型变形。

主权项

一种基于斜椭球域影响凸包的几何网格模型变形方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：导入待变形的网格模型，根据感兴趣区域作为待变形区域，待变形区域中的顶点作为待变形点，获得待变形点集P，从网格模型中选定一个待变形控制顶点V*；第二步：根据待变形区域占总体网格的比例，进行影响凸包的正向包络和反向包络，若选择正向包络，则包络区域内的顶点为待变形顶点，若选择反向包络，则包络区域外的顶点为待变形顶点，据此确定从全局网格顶点逻辑正向或反向选定影响区域；第三步：以待变形控制顶点V*为球心建立最小体积外接椭球，通过仿射变换将构建的最小体积外接椭球进行斜椭球化，建立斜椭球域影响凸包，最小体积外接斜椭球包络所有待变形点，用最小体积外接斜椭球表征控制顶点的影响区域；第四步：根据选择的变形种类，对拉伸变形和扭曲变形的不同变形种类采用区分式处理；第五步：遍历待变形控制顶点的环形邻域，得到具有s个顶点的三角网格模型M，并用Laplacian坐标δi描述几何网格模型；第六步：对待变形区域进行最小二乘约束变形，构建能量误差函数E(V′)并求最小值，解得变形后的顶点，从而完成变形。