[发明专利]一种基于半边结构的模型网格补全的方法

摘要

本发明提供一种基于半边结构的模型网格补全的方法，涉及计算机图形学技术领域。本发明步骤如下：步骤1：获取原始的网格数据，若网格数据不是使用半边结构存储的，则将其转化为半边结构；步骤2：孔洞检测；利用半边结构对网格数据进行孔洞检测，得到孔洞集合Hs＝{L1、L2、…、Lc}；步骤3：孔洞补全；在半边结构的基础上使用三角形生长方法将步骤2中得到的集合Hs中的孔洞全部填充；步骤4：孔洞补全优化；将步骤3中填充完毕的集合Hs优化网格顶点的位置，将网格顶点的位置优化之后，使用径向基函数对隐式曲面进行优化，最终得到补全孔洞后的网格数据。该方法在提高了其处理复杂孔洞模型的能力的基础上，有效降低孔洞补全技术的时间复杂度。

主权项

1.一种基于半边结构的模型网格补全的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：获取原始的网格数据，若网格数据不是使用半边结构存储的，则遍历网格数据的每条边，将其拆分成半边，转化为半边结构；步骤2：孔洞检测；利用半边结构对网格数据进行孔洞检测，得到孔洞集合Hs＝{L₁、L₂、…、Lc}；步骤3：孔洞补全；在半边结构的基础上使用三角形生长方法将步骤2中得到的集合Hs中的孔洞全部填充；步骤3.1：计算集合Hs内孔洞Lc中的所有边界顶点相邻的边界边在孔洞之内的角度；步骤3.2：找到孔洞Lc中夹角最小的两条边界边，然后连接这两条边界边的非公共点，形成填充三角形，原始的孔洞被填充形成一个新的小的孔洞；步骤3.3：重复步骤3.2，直到完成对孔洞Lc填充；步骤3.4：将c自加1后重复步骤3.2至步骤3.2，直至将集合Hs中的所有孔洞都填充完毕；步骤4：孔洞补全优化；将步骤3中填充完毕的集合Hs优化网格顶点的位置，将网格顶点的位置优化之后，使用径向基函数对隐式曲面进行优化，最终得到补全孔洞后的网格数据；优化的条件为：其中d_k为顶点v_k的1环邻域顶点数，N₁(v_k)为顶点v_k的1环邻域顶点集合，v_j为顶点v_k的第j个1环邻域顶点；将网格顶点的位置优化之后，使用径向基函数对隐式曲面进行优化；径向基函数为仅依赖于离控制点c距离的函数，表示为：h(x,c)＝h(||x‑c||)，距离为欧式距离或范数距离或马氏距离，其中，h代表神经网络激活函数，x代表网格顶点；径向基函数网络是一个三层BP网络，将其表示为τ个基函数的线性组合，其中τ为正整数：其中f(*)表示平滑函数，为网格数据的顶点数据，通过在网格顶点上均匀采样得到，为所有的顶点数据，λ_k为网络中的系数。