基于自适应延迟切割的三角网格布尔运算优化

发布时间：2017-07-26 22:13

  本文关键词：基于自适应延迟切割的三角网格布尔运算优化

  更多相关文章： 布尔运算 三角网格 构造实体几何 延迟切割 自适应八叉树

【摘要】：规则化的布尔运算被广泛应用在三维建模系统中.近年来,随着图形硬件的发展,基于三角网格的规则化布尔算法由于输出结果能直接被图形硬件处理,表现出了明显的优势.但是传统的算法由于采用CSG树局部评估策略,使得面片在相交测试中反复被切割,并且由于面片分类在切割后的模型之间直接进行,导致算法无法在保证鲁棒性的同时实现高性能.为了避免这些问题,提出了一种CSG树全局评估算法来统一执行单次和连续布尔运算.算法由两部分组成:自适应的延迟切割和全局化面片分类.在自适应的延迟切割阶段,算法通过仔细处理多个三角面片相交导致的各种情况扩展延迟切割到整个CSG树来避免由于面片的反复切割带来的数值误差累积,并利用自适应的八叉树使得相交测试可在线性时间内完成.在全局化面片分类阶段,算法通过分治法使得分类始终在切割后的面片和原始输入模型之间进行来保证分类的精度;通过结合组分类策略和自适应的八叉树来进一步优化分类性能.实验结果表明,所提算法无论是在执行单次还是在连续布尔运算时,都能在保证鲁棒性的同时性能优于其他算法,因此该算法可广泛应用于交互式建模系统中,如数字雕刻、计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)等.
【作者单位】： 上海交通大学计算机科学与工程系;欧特克(中国)软件研发有限公司;计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所);
【关键词】： 布尔运算 三角网格 构造实体几何 延迟切割 自适应八叉树
【基金】：国家自然科学基金(61572316,61133009) 国家高技术研究发展计划(863)(2015AA015904)~~
【分类号】：TP391.7
【正文快照】： 1引言 三维几何模型的规则化布尔运算[1]定义为两个模型内部集合运算的闭包.通过对多个三维几何模型反复执行规则化的并(union)、差(subtract)或交(intersect)操作,可以生成新的任意复杂的三维几何模型.因此,三维几何模型的规则化布尔运算被广泛应用在许多领域,如数字雕刻、

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴春燕,刘冰;布尔运算在建模中的实际应用[J];西安石油大学学报(自然科学版);2005年05期

2 朱振华;何援军;;二维布尔运算中的奇异问题[J];计算机应用与软件;2009年04期

3 章义;于海燕;何援军;;二维布尔运算[J];上海交通大学学报;2010年11期

4 汪国昭,汪嘉业;多边形组的布尔运算[J];计算机研究与发展;1987年10期

5 杨开富;电脑美术设计中布尔运算的应用[J];渝州大学学报(自然科学版);1995年04期

6 刘红军,王从军,黄树槐;带有孔洞的多边形的布尔运算[J];华中科技大学学报(自然科学版);2003年08期

7 陈学东,张李超,黄树槐;基于"内点"识别的多边形布尔运算[J];计算机工程与科学;2005年05期

8 訾玲玲;丛鑫;訾贵昌;;基于面元表示的点模型布尔运算的研究[J];计算机与数字工程;2008年06期

9 梅树立,张彦娥,邢如义;计算机图形学中二维布尔运算的稳定性分析[J];中国农业大学学报;2001年04期

10 杨振羽,郑文庭,彭群生;一般点模型的交互式布尔运算[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年05期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 阮孟贵;章毓晋;;任意多边形布尔运算的快速算法[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘思远;基于顶点融合的二维布尔运算方法研究[D];浙江工业大学;2015年

2 朱振华;二维布尔运算的奇异情况研究[D];上海交通大学;2008年

3 周志超;基于降维的三维布尔运算算法与实现[D];上海交通大学;2008年

4 陈杰;基于环拓扑结构的二维布尔运算奇异问题研究[D];上海交通大学;2010年

5 陈辉;基于实体模型的布尔运算算法与实现[D];山东科技大学;2007年

6 王红娟;三维实体建模及布尔运算造型技术[D];山东科技大学;2007年

7 杨兰;三维网格模型实体布尔运算方法的研究与实现[D];中南大学;2011年

8 张君正;高性能STL模型的布尔运算研究[D];华中科技大学;2007年

9 王磊;包装CAD软件中的布尔运算研究[D];西安理工大学;2009年

10 马金金;三维露天采坑数据建模方法研究与实现[D];中南大学;2011年

，

本文编号：578593