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三角网格渐进压缩算法研究

作　者: 金永乐
导　师: 罗意平
学　校: 中南大学
专　业: 交通设备与信息工程
关键词: 渐进压缩 多细节层次 网格简化 渐进传输
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 99次
引　用: 1次
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内容摘要


随着三维建模以及三维扫描技术的发展,三维模型不断增长的复杂度和数据量跟有限的网络带宽之间形成尖锐的矛盾,渐进压缩技术旨在改变三维模型传输完毕才能显示的弊端,实现网格模型边传输、边解压、边显示的渐进传输模式。渐进网格就是一种典型的渐进压缩技术,但在简化效率和拓扑压缩比率上都不是特别理想,论文在研究渐进网格的基础上提出了新的渐进压缩算法,很好地弥补了这些不足。提出相关边优先的简化算法,以渐进网格为简化模式,以二次误差为误差度量,优先考虑对前条折叠边的相关边进行折叠,由误差阈值对优先权进行约束,这样有利于渐进网格拓扑压缩。同时对每条折叠边进行预折叠分析,筛选优质折叠边保证简化质量。渐进网格的每条点分裂记录的拓扑数据由两个面片表示,结合简化算法,大部分面片可在前条记录的面片的周边区域中找到,对这类面片采用两个简单的索引号表示,最后用Huffman编码对索引号进一步压缩。点分裂记录的点坐标数据采用单位立方体编码法进行压缩,单位立方体原点设在基网格中心。提出P2P和B/S两种渐进传输模式将渐进压缩应用于网络传输；根据提出的算法开发了AutoLOD多分辨率模型生成系统；设计了种针对三角网格存储的数据结构,能实现点边面的相互关联；开发了一种三叉树查找法,实现STL文件的快速导入；给出了一种紧凑的支持三维模型渐进传输的数据存储格式。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-18
  1.1 三维模型  8-9
  1.2 研究背景及意义  9-12
    1.2.1 三维模型发展的趋势与瓶颈  9-10
    1.2.2 渐进压缩技术  10-11
    1.2.3 相关背景知识  11-12
  1.3 国内外研究综述  12-16
    1.3.1 网格简化  12-14
    1.3.2 多分辨率模型压缩  14-16
  1.4 论文主要工作与安排  16-18
    1.4.1 论文研究内容  16
    1.4.2 论文组织结构  16-18
第二章 三角网格简化  18-33
  2.1 三角网格简化概述  18-19
    2.1.1 简化模式  18-19
    2.1.2 误差度量  19
  2.2 半边折叠的QEM算法  19-21
  2.3 相关边优先的简化算法  21-28
    2.3.1 基本定义  21-22
    2.3.2 获取折叠边  22
    2.3.3 堆排序  22
    2.3.4 预折叠分析  22-25
    2.3.5 相关边优先  25-26
    2.3.6 边界保留  26-27
    2.3.7 算法流程  27-28
  2.4 实验分析  28-33
    2.4.1 实验模型和硬件配置  28-29
    2.4.2 几组对比实验  29-33
第三章 多分辨率模型压缩  33-48
  3.1 多分辨率模型压缩概述  33-35
    3.1.1 多分辨率模型  33
    3.1.2 渐进记录的内容  33-34
    3.1.3 渐进记录的保存  34-35
  3.2 拓扑数据压缩编码  35-41
    3.2.1 拓扑编码  35-36
    3.2.2 网格重排序  36-37
    3.2.3 面片号压缩  37-39
    3.2.4 Huffman压缩编码  39-41
  3.3 点坐标数据压缩  41-44
    3.3.1 坐标量化  41
    3.3.2 单位立方体编码法  41-44
    3.3.3 解码流程  44
  3.4 实验分析  44-48
第四章 渐进压缩的应用模式  48-52
  4.1 渐进传输  48-49
  4.2 渐进传输应用模式  49-52
    4.2.1 P2P渐进传输模式  49-50
    4.2.2 B/S渐进传输模式  50-52
第五章 多分辨率模型生成系统分析与实现  52-68
  5.1 系统概述  52-53
  5.2 系统功能模块分析  53-56
  5.3 系统数据流图  56-58
  5.4 数据结构  58-62
  5.5 文件接口  62-68
    5.5.1 STL文件输入接口的实现  62-65
    5.5.2 PLY文件输入接口的实现  65-66
    5.5.3 LOD文件输入接口的实现  66-68
第六章 结论与展望  68-70
  6.1 结论  68
  6.2 后续工作  68-70
参考文献  70-75
致谢  75-76
攻读硕士学位期间主要的研究成果  76

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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） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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