高保真纹理模型简化算法：细节与纹理完整性

"保持细节特征的带纹理模型的高质量简化算法" 本文主要探讨了一种针对三维模型的高质量简化算法，旨在解决在高比例简化时容易丢失模型细节特征的问题。传统简化算法在大幅度减少模型顶点数量时，往往会导致模型的细节部分被过度压缩，影响模型的视觉效果。为了解决这一问题，作者引入了“顶点尖锐度”的概念，这是一种衡量顶点对模型形状影响的重要指标。通过结合顶点尖锐度，他们提出了一个改进的折叠代价计算方法，该方法基于Quality-Error Metric (QEM) 折叠代价，能够更好地保留模型的尖锐边缘和细节特征。 此外，考虑到大多数简化算法忽视了纹理信息的处理，导致纹理细节丢失，作者还引入了“纹理变化因子”。这个因子用于评估简化过程中纹理坐标的变化程度，从而在简化过程中优先保护纹理细节丰富的区域，确保纹理信息的完整性和视觉一致性。 在模型简化的基础上，为了改善简化后网格的质量，作者提出了一种网格局部优化算法。这种算法通过对局部结构进行微调，可以有效地修复简化后可能出现的低质量面，如非平面、扭曲或倾斜的面，从而生成更符合几何规则的高质量网格。 实验结果显示，采用该算法的模型简化不仅成功地保持了原始模型的细节特征和纹理完整性，而且生成的简化模型具有优秀的网格质量。这使得该算法适用于需要高效渲染和传输的大规模三维场景，如虚拟现实、游戏开发以及科学可视化等领域。 关键词：三维模型，网格简化，顶点尖锐度，二次误差，局部优化 中图分类号：TP391.41 文献标志码：A 文章编号：1001-3695(2020)01-064-0300-04 doi：10.19734/j.issn.1001-3695.2018.04.0481 该研究由江苏省自然科学基金青年基金资助项目（BK20150647）支持，由李世俊、姜晓彤（通信作者）、唐慧共同完成。李世俊是硕士研究生，主要研究图形图像处理；姜晓彤是副教授，博士，专注于虚拟现实和人工智能；唐慧是讲师，博士，研究方向同样为图形图像处理。