三维重建技术:曲面散乱点集的组合三角剖分策略

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"曲面散乱点集的组合三角剖分法是一种用于三维重建的高效技术,该方法结合了分治算法、局部优化准则和Delaunay空球理论,以实现快速且精确的三角剖分。" 这篇论文详细探讨了如何对曲面散乱点集进行有效的三角剖分,这一技术在三维重建领域具有广泛应用。作者提出了一种名为“组合三角剖分法”的创新方法,旨在提高曲面重建的速度和准确性。整个剖分过程分为三个关键步骤: 第一步,借鉴分治算法的思想,对整个点集进行区域划分。这种策略有助于降低处理的复杂度,通过将大规模问题分解为多个小规模子问题,使得每个部分的处理更加高效。 第二步,在每个划分出的小区域内执行直接三角剖分。这一阶段运用了多种优化准则,包括异侧准则、法向量夹角最大准则、域值距离准则和最小内角最大准则。这些准则确保了生成的三角形具有良好的几何质量,有利于保持曲面的连续性和光滑性。 异侧准则保证了相邻三角形之间的公共边位于它们所代表的曲面的同一侧,避免了拓扑错误。法向量夹角最大准则则倾向于选择使相邻三角形法向量夹角最大的边,以减少曲面的不连续性。域值距离准则考虑了点集到已存在的三角形的距离,确保新创建的三角形不会过于远离数据点。最小内角最大准则则保证了生成的三角形内部角度的均衡,避免了过小的内角导致的不稳定性和计算难度。 第三步,应用三维Delaunay空球准则连接各个小区域的边界。Delaunay三角剖分是三角剖分的一种经典方法,它的特点是不存在任何空球能同时包围一个三角形的顶点及其所有相邻顶点。这一特性确保了剖分的全局最优性,并有利于保持邻接三角形之间的良好相对位置。 实验结果证实,采用组合三角剖分法能够准确、快速地完成曲面散乱点集的三角化,这对于三维模型的构建和重构至关重要。这种方法的效率和精度使其成为三维重建领域的一个有力工具。 关键词涉及了散乱点集处理的核心概念,包括散乱点集的三角剖分、三维重建以及分治算法。该研究对于理解如何处理非结构化的三维数据,以及在实际应用中如何实现高效的几何建模具有重要意义。