保持尖锐特征的多边形网格模型孔洞修补方法研究.pdfVIP

Design0ndRa设计与研究 保持尖锐特征的多边形网格模型孔洞修补方法研究 刘光帅 李柏林 何朝明 (西南交通大学机械学院，四川 成都 610031) 摘 要：针对 由点云数据重建得到的多边形网格模型存在孔洞的问题 。提出了一种保持尖锐特征的多边形网 格模型孔洞修补算法。首先，利用基于径向基函数的插补方法获得能够近似地逼近孔洞区域的光滑 隐式 曲面。然后，利用正则化匹配算法对该隐式曲面进行三角化，完成孔洞填充 曲面片与原始模型 的孔洞边界的缝合。最后，针对孔洞边界存在尖锐特征进行特征增强处理。实验结果证明，该算法 对多边形网格模型的孔洞修补取得 良好效果，并能够有效地恢复孔洞区域包含的尖锐特征。 关键字：尖锐特征 孑L洞修补 特征保持 特征增强 中图分类号：TP391．41 文献标识码 ：A Polygonmodelsholesfillingforpreservingsharpfeatures LIU Guangshuai，LIBailin，HE Chaoming (SchoolofMechanicalEng．，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，CHN) Abstract：Duetoexistingholesinpolygonmodelswhichisreconstructedfrom thedigitizedpoints，asharpnessde— pendentholefillingapproachofpolygonmodelsisproposedinthispaper．FirstIinterpolationbasedon radialbasisfunctionisappliedtocreateasmoothimplicitsurfaceandthissurfacecan approximatethe shapeofthemisseddata．Then，aregularizedmarchingtetrahedralalgorithm isadopted totriangulate theaboveimplicitsurface．A repairedmeshmodelisobtainedbystitchingtheholepatchandthehole boundaryoftheoriginalmode1．Finally，afeatureenhancementprocessisappliedifthereexistsasharp featureontheholeboundary oftheoriginalmode1．Experimentresultsshow thatourapproachcanpro— duceexcellentreparationresultsespeciallyforrecoveringshapr feature． Keywords：Shapr Feature；HoleFilling；FeaturePreservingI，FeatureEnhancing 在逆向工程中，多边形网格模型是非常通用的一 目前提出的多边形网格模型孔洞修补方法主要 种数据模型。利用测量设备获得的点云数据 ，经过采 有 ： 样、配准、三角化一系列步骤就可以得到一个多边形网 (1)基于体数据融合的孔洞修补_1J，算法先计算 格。但是由于测量设备的限制或待测模型 自身形状的 扩展体数据场的属性，建立一个能够描述整个孔洞及 特点，测量设备生成 的点云数据经常包含有各种无法 其邻接曲面的场函数，进而利用MarchingCube算法显 测量到的区域 ，则导致根据测量数据重建得到 的网格 示整个网格模型。 模型往往