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随着各种3D技术出现,要得到一个物体的三维模型已经不是很难的技术问题。然而扫描一个三维模型需要花费很多时间,在三维动画和电影中,为每一帧画面扫描一个模型也是不现实的,所以三维物体的编辑在电影和动画中的应用越来越广泛。 很多不同的方法也相继被提出,这些方法都有各自的优点和缺点,线性加权的方法在编辑时可以达到实时的效果,然而在保持曲面的局部细节方面稍显不足。非线性方法充分考虑了保持曲面局部的细节,然而由于在编辑过程中需要求解一个大型的方程组,所以很难达到实时的效果。 本文在综合考虑了保持曲面细节和求解速度两方面的因素上,提出了光滑的双调和权。双调和权是在满足某些约束条件下的拉普拉斯能量极小化,在一个点的权值会连续扩散到周围的区域,在满足实时编辑要求的同时也能保持曲面局部细节。与最初提出的双调和权不同,本文的方法是直接在曲面上定义拉普拉斯能量,而不是在曲面围成的空间上定义。试验结果表明定义在曲面上的拉普拉斯能量也能达到很好的编辑效果。文章的最后把双调和权用来插值顶点的拉普拉斯坐标,首先编辑控制柄顶点处的拉普拉斯坐标,然后利用双调和权来插值曲面上顶点拉普拉斯坐标的变化。最小二乘曲面在给定少数控制点和原曲面的连接关系的基础上,能生成一张近视于原曲面的光滑曲面。利用类似的思想本文把插值出来的顶点拉普拉斯坐标作为已知条件,并把把权值接近为零的点作为控制点。结果显示编辑拉普拉斯坐标的方法也可以得到很好的编辑效果。