[发明专利]一种渐进最优的三角网格重复顶点快速去除方法

摘要

本发明公开了一种渐进最优的三角网格重复顶点快速去除方法，目的是高效的去除三角网格中重复顶点。技术方案是利用有序集合的循环不变性与SSE4快速内存拷贝技术，在只进行一次顶点全排序的情况下，使用二分查找方法实现重复顶点的快速定位与去除。采用本发明可以在整个过程中仅进行一次全局顶点排序操作，多次使用二分查找方式进行顶点查询，查询速度快，极大的减少了拷贝数据量，整个时间计算复杂性接近O(nlogn)量级，达到了此类方法的最优时间下界，效率高且实现简单。

主权项

一种渐进最优的三角网格重复顶点快速去除方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，申请两个长度为3n的一维数组T与S，T与S中的元素为三角顶点，初始化各个顶点为0，其中n为几何图形三角面片个数，T与S每个元素大小为三个32位浮点数；初始化数组Vx、Vxy、Vxyz为长度3n的数组，每个元素为三个32位浮点数；初始化顶点索引数组F为长度3n的数组，每个元素为一个32位整数，F中的元素初始化为0；第二步，初始化变量i＝0，istr=0；第三步，采用二分查找方法查找T，去除V中的重复顶点vi，得到没有重复顶点的数组T，V是存放3n个三角形顶点的数组，每个顶点由三个32位浮点数构成，每个浮点数指每个顶点的X坐标、Y坐标、Z坐标，每三个顶点再组成一组，表示一个三角面片，共计n个三角面片，方法是：3.1读取V中的顶点vi＝{xi,yi,zi}，xi,yi,zi分别为vi的X坐标、Y坐标、Z坐标；3.2根据顶点vi(xi,yi,zi)的X坐标值xi大小，采用二分查找方法查找T中的顶点，若在T中找到了X坐标值等于xi的顶点，将T中的X坐标值为xi的顶点全放入集合Vx，转3.3；若在T中未找到X坐标值等于xi的顶点，将此时二分查找方法得到的位置值赋给变量istr，转第五步；3.3在Vx中根据顶点vi(xi,yi,zi)的Y坐标值yi大小，利用二分查找方法查找与yi相同的顶点，若在Vx中找到Y坐标值等于yi的顶点，将Y坐标值为yi的顶点全放入集合Vxy，转3.4；若在Vx中找不到Y坐标值等于yi的顶点，将此时二分查找方法得到的位置值赋给变量istr，转第五步；3.4在Vxy中根据顶点vi(xi,yi,zi)的Z坐标值zi大小，利用二分查找方法查找与zi相同的顶点，若在Vxy中找到Z坐标值等于zi的顶点，将Z坐标值为zi的顶点全放入集 合Vxyz，记集合Vxyz中第一个元素是数组T中的第istr个元素，转第四步；若在Vxy中找不到Z坐标值等于zi的顶点，将此时二分查找方法得到的位置值赋给变量istr，转第五步；第四步，如果Vxyz不为空，则说明顶点vi为T中存贮的重复的顶点，执行第六步；若Vxyz为空，则说明顶点vi目前不是重复顶点，执行第五步；第五步，将顶点vi插入数组T：采用英特尔流式单指令多数据扩展指令集4即SSE4指令集技术，复制数组T中的元素集合T[istr,m]到临时缓冲数组S[istr+1,m+1]中，然后将vi复制到数组T中序号为istr的元素的位置即作为元素T[istr]，再复制S[istr+1,m+1]到T[istr+1,m+1]，所述T[istr,m]是指数组T中，第istr个元素到第m个元素之间的一段连续空间上的所有数组元素，T[istr+1,m+1]是指数组T中，第istr+1个元素到第m+1个元素之间的一段连续空间上的所有数组元素，S[istr+1,m+1]是指数组S中，第istr+1个元素到第m+1个元素之间的一段连续空间上的所有数组元素；第六步，令i＝i+1并清空集合Vx、Vxy、Vxyz，若i＞3n‑1则执行第七步，否则转第三步；第七步，设置计数变量Counter=0，i=0；第八步，在原始顶点集合V中选取顶点vi，使用二分查找方法查找T，分别沿X、Y、Z方向在集合T中查找顶点vi，方法是：8.1读取集合V中的顶点vi＝{xi,yi,zi}；8.2根据顶点vi(xi,yi,zi)的X坐标值xi大小，采用二分查找方法查找T中的顶点，在T中找到X坐标值等于xi的顶点，将T中的X坐标值为xi的顶点全放入集合Vx，转8.3；8.3在Vx集合中根据顶点vi(xi,yi,zi)的Y坐标值yi利用二分查找方法查找与vi具有 相同yi顶点，将Y坐标值为yi的顶点全放入集合Vxy，转8.4；8.4在集合Vxy中根据顶点vi(xi,yi,zi)的Z坐标值zi大小利用二分查找方法查找与vi具有相同zi的顶点，将Z坐标值为zi的顶点v'i在数组T中的序号赋给变量Idxxyz，转第九步；第九步，将变量Idxxyz的值赋给顶点索引数组F中序号为Counter的元素F[Counter]；第十步，计数变量Counter增1,i增1，并清空集合Vx、Vxy；第十一步，判断i是否大于3n‑1，若i大于3n‑1，说明所有顶点已经处理，得到了正确的顶点索引数组F，转第十二步，否则转第八步；第十二步，输出没有重复顶点的顶点数组T与顶点索引数组F，结束。