学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

细分曲面造型中关键技术的研究

作　者: 经红玉
导　师: 孙立镌
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 统一细分模式 自适应细分 拓扑裂缝 半边数据结构 二维组合映射
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 22次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


细分曲面既具有多边形网格的拓扑任意性,又具有参数曲面的连续性、一致性和仿射不变性等优点,因而在曲面造型中得到了非常广泛的研究与应用。自适应细分技术解决了均匀细分产生的细分面片呈指数增长的问题;曲面的求交与剪裁旨在解决工程应用中的难题;尖锐特征技术解决了实体模型尖锐效果的生成问题等。然而,这些技术多是从如何改善曲面质量的角度来考虑的,而很少涉及到支持曲面细分的数据结构。本文针对细分种类繁多,没有形成统一接口和已有自适应细分过程中存在的问题,从表示细分曲面的基本数据结构的角度出发,提出了一种统一的细分模式,并解决了自适应细分过程中产生拓扑裂缝的问题。主要工作如下:1.对细分曲面造型的基础理论进行研究。分析了细分模式和自适应细分技术的研究现状,系统地阐述了细分的方法步骤,并介绍了几种典型的细分模式,归纳总结了细分方法的分类及其所具有的优点,同时对自适应细分技术的核心思想做了扼要介绍,为支持统一细分和自适应细分的数据结构的提出做好准备。2.对现有的支持细分曲面的数据结构进行分析,提出了支持自适应统一细分的数据模型。鉴于半边结构对任意拓扑网格的管理能力,结合基本型/对偶型细分的特点,选取半边结构进行扩展研究,并用组合映射对其形式化表示,构造一种统一的细分模型,达到在同一个数据结构中支持多种细分方法的目的,从而减少建模工具的开发代价。3.在自适应统一细分数据模型的基础上,进一步提取出多分辨率半边的数据结构,给出其遍历算法,并对基本型和对偶型细分进行了表示。结合自适应细分的思想,提出了基于多分辨率半边结构的自适应细分管理方式及对拓扑连接的访问算法,并同基于四叉树结构的自适应细分方法进行比较。最后,从时间复杂度和空间复杂度两个方面与四叉树结构进行分析比较,给出评估结果。结果表明:这种结构具有普适性,支持多种细分方法,允许在网格的任何多分辨率层次上及时有效的导航,并且,在自适应细分过程中避免了拓扑裂缝的产生。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 细分曲面造型技术  10-13
    1.1.1 细分模式  11-12
    1.1.2 自适应细分技术  12-13
  1.2 课题来源、研究目的及意义  13-14
    1.2.1 课题来源  13
    1.2.2 研究目的及意义  13-14
  1.3 课题研究内容及组织结构  14-16
    1.3.1 研究内容  14-15
    1.3.2 论文组织结构  15-16
第2章 细分曲面造型理论的研究  16-28
  2.1 引言  16
  2.2 细分方法的定义  16-17
  2.3 几种典型的细分模式  17-22
    2.3.1 Catmull-Clark 细分  17-19
    2.3.2 Loop 细分  19-21
    2.3.3 Doo-Sabin 细分  21-22
    2.3.4 Butterfly 细分  22
  2.4 细分方法的分类及特点  22-25
    2.4.1 细分方法的分类  22-24
    2.4.2 细分方法的特点  24-25
  2.5 自适应细分准则  25-27
    2.5.1 二面角准则  25-26
    2.5.2 顶点平坦度准则  26-27
    2.5.3 其他几何准则  27
  2.6 本章小结  27-28
第3章 支持自适应统一细分的数据模型  28-37
  3.1 引言  28
  3.2 支持细分的数据结构  28-30
    3.2.1 四叉树结构  28-29
    3.2.2 半边数据结构  29-30
  3.3 半边结构的扩展  30-33
    3.3.1 扩展的半边结构  30-31
    3.3.2 二维组合映射  31-32
    3.3.3 超映射  32-33
  3.4 多分辨率扩展模型  33-36
    3.4.1 多分辨率超映射  33-34
    3.4.2 多分辨率二维映射  34-36
  3.5 本章小结  36-37
第4章 多分辨率半边结构设计及实现  37-52
  4.1 引言  37
  4.2 多分辨率半边结构  37-40
    4.2.1 多分辨率半边的数据结构  37-39
    4.2.2 基本型多分辨率半边结构  39-40
    4.2.3 对偶型多分辨率半边结构  40
  4.3 多分辨率半边结构的遍历算法  40-42
  4.4 构造统一细分模式  42-43
    4.4.1 对基本型细分的表示  42-43
    4.4.2 对对偶型细分的表示  43
  4.5 构造自适应细分模式  43-46
    4.5.1 自适应细分策略  43-46
    4.5.2 实例分析与比较  46
  4.6 多分辨率半边结构的评估  46-50
    4.6.1 时间复杂度  46-48
    4.6.2 空间复杂度  48-50
  4.7 本章小结  50-52
结论  52-53
参考文献  53-57
攻读硕士期间发表的论文  57-58
致谢  58

相似论文

  1. 基于自适应细分方法的医学图像三维重建及可视化技术研究,TP391.41
  2. 面向口腔正畸的仿真技术研究与应用,R783
  3. 基于散乱点云切片数据的三角网格模型重建与优化算法研究,TP301.6
  4. Catmull-Clark细分曲面自适应特征生成技术,TP391.41
  5. 细分曲面造型中若干问题的研究,TP391.7
  6. 基于细分曲面造型的研究,TP391.7
  7. 基于梯度网格的图像矢量化,TP391.41
  8. 虚拟战场中爆炸效应的生成与显示,TP391.9
  9. 基于OpenGL的三维实体造型系统的研究,TP391.41
  10. 反求工程中点云三角化算法的研究及其实现,TH122
  11. 关于细分曲面造型的研究,TP391.7
  12. 宽速自适应细分步进电机驱动器研究,TM383.6
  13. 布料运动仿真技术研究,TP391.9
  14. 逆向工程中三角网格模型细分技术研究,TB22
  15. 基于Catmull-Clark模式自适应细分技术研究,TH16
  16. 三维铁路工程地质建模研究,U212.22
  17. 细分曲面理论及其应用问题的研究,TP391.72
  18. 细分曲面造型技术研究,TP391.7
  19. 基于FPGA的数字图像处理基本算法研究与实现,TP391.41
  20. 用于检索的人脸特征提取与匹配算法研究,TP391.41
  21. 基于FPGA的高速图像预处理技术的研究,TP391.41

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 机器辅助技术
© 2012 www.xueweilunwen.com