几何特征约束的网格文物模型修补技术研究

发布时间：2024-03-09 05:57

　　当前出土的文物模型存在缺损程度不同、类型不一的孔洞,需要利用模型修补技术尽可能地恢复模型完整性,将模型更具真实感地呈现在人们的视野中,而现有模型修补方法难以精确恢复模型特征。因此,本文以样本填充和波前法为基础,针对不同缺损程度的文物,分别提出两种模型修补算法,主要工作如下:(1)针对缺损严重、含有较大孔洞的模型,提出一种模型形状约束的样本填充技术。首先利用模板模型与孔洞的投影面积差异度确定可填充模型的初始匹配候选集,通过双稀疏表示的能量函数预测最优匹配模型;然后根据模型特征点及相邻点间的固有属性定义表示模型对齐关系的特征描述子;最后利用模型现有的几何特征进行配准度量,将碎块填充到孔洞中。实验表明,该算法解决了传统三维虚拟复原中缺损区域面积大导致修补效果差的问题。(2)针对上述样本填充技术对细小孔洞难以达到理想修补效果的问题,基于波前法提出一种直接在三维空间上生成新节点、构造新单元的孔洞修补算法。首先根据孔洞周围特征初步生成网格补丁;然后改进网格精细方法,提出网格密度控制的逐步细分技术,对初步修补的孔洞区域网格进行调整,使其近似于孔洞周围网格密度;最后进行泊松表面重建。实验表明,该算法能...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1文章组织结构图

图1文章组织结构图织结构如下：介绍模型修补的研究背景和意义，以及模型修补领域的模板修补国内外研究现状及趋势；对比几种主流模型修补算法的优缺点

图18本章方法的实验结果

(e)去网格线结果图18本章方法的实验结果补模型(b)方法[23](c)方法[33](d)本章方法图19G10-36修补结果

图21系统模块图

图21系统模块图各个功能模块详解：导入模型库：用来导入与兵马俑模型相关的破损碎块，为后续孔洞填充提供可匹配的模型。构造匹配候选集：利用3.3.3节所介绍的投影面积相似法与极值点对匹配方法从模型库中筛选出可填充的模型。选择最优匹配碎块：从模型候选集中随机选出一个模型，计算它....

图29网格重建结果

采用4.2节的最小角原则生成初始的网格补丁，由于最小问题，未考虑到三角形长度大小，需进一步利用4.3节的密度控制密度调整时可能会导致局部三角形撕裂扭曲，因此进行泊松表面重进行平整性修补，最终的网格重建结果如图29。图28识别结果为小孔洞

本文编号：3923001