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曲面细分以及三种经典细分模式的分析研究

作　者: 刘云华
导　师: 揣锦华
学　校: 长安大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 曲面细分 Doo-Sabin算法 Catmull-Clark算法 Loop算法
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 60次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着信息技术的快速发展,数字化的多媒体信息已渗透到现代社会的每个角落,传统的造型方法已很难满足人们的需求。细分方法作为曲线曲面的离散化造型方法,是多边形网格表示方法和参数表示方法的有机结合,并凭借其原始方法难以比拟的优点成为计算机图形学领域的一个研究热点。本文介绍了曲面细分的相关基础理论知识以及曲面细分的应用,并着重描述了三种经典曲面细分算法——Doo-Sabin算法、Catmull-Clark算法和Loop算法的细分规则,详细介绍了三种细分算法的几何规则和拓扑规则,并用程序实现了这三种算法。程序读取obj和3ds格式的模型文件并借助OpenGL平台将其显示,直观地展示了曲面细分三种经典算法的细分效果。从理论和实际细分效果两方面对这三种细分算法进行了分析比对,验证了Doo-Sabin和Catmull-Clark细分算法是基于四边形网格的曲面细分算法,而Loop细分算法是基于三角形网格。最后,结合各方面分析比对结果发现Catmull-Clark细分算法要稍优于Doo-Sabin算法和Loop算法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-13
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状和发展趋势  10-11
  1.3 论文研究主要内容  11-13
第二章曲面细分综述  13-22
  2.1 曲面细分简介  13-15
    2.1.1 曲面细分的发展历史  13-14
    2.1.2 曲面细分的概念  14-15
  2.2 细分方法分类  15-17
  2.3 细分方法的特点  17-19
  2.4 细分算法的连续性和收敛性  19-20
  2.5 应用曲面细分的关键性问题  20-21
  2.6 本章小结  21-22
第三章曲面细分三种经典算法  22-34
  3.1 Doo-Sabin细分算法  22-26
    3.1.1 Doo-Sabin细分算法描述  22-26
    3.1.2 Doo-Sabin算法实现  26
  3.2 Catmull-Clark细分算法  26-30
    3.2.1 Catmull-Clark细分算法描述  26-29
    3.2.2 Catmull-Clark算法实现  29-30
  3.3 Loop算法  30-33
    3.3.1 Loop细分算法描述  30-32
    3.3.2 Loop细分算法实现  32-33
  3.4 本章小结  33-34
第四章程序整体结构和设计  34-42
  4.1 程序整体结构  34
  4.2 模型文件的读取  34-39
    4.2.1 obj文件的读取  34-38
    4.2.2 3ds文件的读取  38-39
  4.3 OpenGL绘图  39-41
  4.4 本章小结  41-42
第五章曲面细分三种经典算法的实现与比对  42-58
  5.1 曲面细分算法实现  42-55
    5.1.1 T.obj模型细分效果  44-48
    5.1.2 cube.obj模型细分效果  48-52
    5.1.3 face.3ds模型细分效果  52-55
  5.2 三种算法的分析比对  55-57
  5.3 本章小结  57-58
第六章结论与展望  58-60
  结论  58
  展望  58-60
参考文献  60-62
致谢  62

曲面细分以及三种经典细分模式的分析研究

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