随着三维扫描技术的发展,三维网格模型成为几何造型和计算机图形学领域中最通用的表示物体形状的方法,网格模型的处理成为热点研究内容。 网格参数化是网格处理中最基本的技术,它在网格与一个恰当的参数域问建立起一一映射。它是纹理映射、重网格化、曲面编辑、morphing等诸多网格处理算法中最基本的步骤。 网格参数化方法按照参数域可以分为:平面参数化、球面参数化、单形(simplicial)参数化,以及最近提出的polycube参数化。Polycube是由多个立方体堆砌而成的形体,它简单而独特的结构使它具有以下优点:(1) 通过对GPU编程实现的投影机制,允许一个三角形跨越面片,并能进行纹理映射;(2) 其参数域由大小为~n的小正方形组成,便于mip-mapping、存储、压缩以及重网格化;(3) 它可以较好地逼近网格形状从而减小参数化造成的扭曲。它是一种真正无缝的参数化方法。 本论文重点研究polycube参数化的自动构造,以及基于polycube的交叉参数化。本文的主要工作及贡献如下: 1.Polycube参数化的自动构造 现有的polycube参数化技术采用手工指定polycube,再通过将曲面投影到polycube上建立初始的参数化,然后优化。这需要大量的手工交互,影响了polycube的广泛采用。本文提出了polycube参数化的自动构造技术。该算法首先对网格进行特征分解,然后用立方体组成的一些基本形体逼近分解得到的各部分网格区域,确定基本polycube的顶点和边在区域上的对应顶点和路径,将各区域进一步分解为面片,从而在构造polycube的同时完成对曲面的分片,最后再分片参数化并进行面片间的平滑,高效地实现了polycube的自动参数化。 2.基于polycube的交叉参数化 许多应用要求在两个网格间建立起双射,即交叉参数化,例如morphing、曲面细节传递、形状融合(blending)等。需要交叉参数化的两个网格通常具有相似的特征,所以由两个网格自动构造的polycube通常也是相似的。直接在两个polycube上建立双射,保持了两个模型间显著特征的对应。如果用户