基于LOOP細分的曲面重建技術研究.pdf

1、逆向工程中的曲面重建是三維空間數據場可視化的重要方向。曲面重建作為逆向工程中的重要環(huán)節(jié)之一,其處理的質量與處理的效率制約著CAD的后續(xù)再設計等流程。細分曲面具有任意拓撲性、連續(xù)性、仿射不變性等優(yōu)點而在CAD和動畫的造型中都有廣泛的應用,LOOP細分曲面是一種極限曲面,以三角形網格為基礎組成初始網格,重復細分過程,最后得到極限曲面收斂于光滑曲面。本文以LOOP細分曲面重建為研究對象,通過改進細分曲面重建算法,從而進一步提高曲面重建的造型質

2、量、適應范圍以及重建效率。
　　 本文介紹了曲線重建的知識和典型的細分方法,對于細分曲面重建中的細分重采樣過程,提出了一種基于初始頂點法向的細分重采樣方法。該方法將LOOP細分的思想用到細分重采樣之中,給出了算法思想、采樣范圍、對于尖銳特征的LOOP細分實現和算法的具體應用。該算法的基本思想是:直接對給定的基網格進行一次LOOP細分,對初始網格進行采樣,用初始網格的頂點代替細分網格的頂點,控制網格保留了基網格的拓撲結構,同時又保

3、持了LOOP細分結構。因為細分網格的頂點用初始網格代替的過程中,只是改變了頂點的位置,細分的拓撲結構并沒有被改變。從而解決了細分重采樣中基網格難以同時具有控制網格拓撲結構與LOOP細分結構的問題。
　　 針對傳統(tǒng)算法逼近LOOP細分曲面工作量大、效率低,本文提出將參數插值思想應用到LOOP曲面細分之中,將Bézier曲面的插值過程公式化,分別逼近細分曲面的幾何結構與法向量場。對于具有細化單元的GPU與普通GPU,都給出了該算法的