基于径向基函数的点模型自适应插值算法研究
[Abstract]:With the development of computer technology, virtual reality technology has gradually penetrated into every field of human life. Virtual reality simulation system is one of the important applications of virtual reality technology. This simulation system provides a virtual world with high fidelity and high immersion to users by using virtual reality technology. And it can interact with the virtual world through necessary devices, in which object deformation is one of the important manifestations of interactive operation. In the deformation simulation of objects, the main object models used are grid model and point cloud model. The point cloud model has the characteristics of small storage, simple and flexible, so it is often used in the simulation of large deformation of objects. However, when the point cloud model is used for large deformation simulation, the object model may appear the phenomenon of local sparsity or even cavitation, which leads to the poor rendering effect of the object model, which can not meet the requirement of high fidelity of the virtual reality system. In order to solve this problem, a point model adaptive interpolation method based on radial basis function is proposed. The main research work is as follows: (1) A point model adaptive interpolation method based on radial basis function is proposed. Firstly, the spatial topological relation and K neighborhood search based on quadratic grid partition are established for 3D point cloud space to detect the low density points in the point cloud model, and then the sparse region of the point model is extracted by neighborhood extension principle, and then in the sparse region, The rectangular microtangent plane is constructed according to the low density point and its adjacent points, and the adaptive uniform sampling is carried out in the plane. Finally, the radial basis function interpolation surface is constructed according to the point data in the sparse region. The new sampling points are modified to the surface by gradient descent method. The continuity and smoothness of the model are guaranteed. (2) the point model adaptive interpolation method based on radial basis function is applied to the static sparse model and the dynamic simulation of model deformation. In the application of the algorithm, the interpolation method is first applied to the static sparse model. The experimental results of the static sparse model show that the algorithm can effectively interpolate the sparse region of the model. The point model information is well enriched and the density of the sparse region can be consistent with that of other regions of the model after interpolation, which proves the feasibility and effectiveness of the point model adaptive interpolation method based on radial basis function. Then a virtual model deformation simulation system is studied and designed, and the point model adaptive interpolation method based on radial basis function is integrated into the system to realize the dynamic interpolation in the process of model deformation. The problem of local sparseness after the large deformation of the point model is well solved and the rendering effect of the model in the process of dynamic deformation simulation is guaranteed to be realistic.
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.9;O241.3
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,本文编号:2220392
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