基于Hausdorff距离的网格参数化方法比较

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网格参数化研究三维空间中的网格曲面和某个规则的二维参数域之间的一一映射关系,在图论、微分几何、计算机图形学、计算机辅助几何设计、数字几何处理、算法设计以及程序设计等领域中得到广泛的应用。它在计算机图形学领域中拥有举足轻重的地位,并且成为来国际学术界一个热点研究问题。近年来,网格曲面的参数化取得了相当程度的进展,衡量已有典型参数化方法的优劣也就变得至关重要。本文正是基于曲面重构思想对已有网格参数化方法进行了比较。本文首先介绍和分析了几种经典的三角网格的平面参数化方法;然后对不同参数化方法得到的平面参数域网格,分别用两种不同光滑度的曲面重构方法对其进行曲面重构,其中包括利用一种C1的三次三角Bezier有理曲面进行重构,以及利用一个G1的六次三角Bezier多项式曲面进行重构;基于这两种三角Bezier曲面重构算法所得到得重构曲面,通过计算重构曲面S’与原始网格曲面S之间的Hausdorff距离作为标准来衡量各种参数化方法的好坏;最后,在数值实验中,本文还改进了Hausdorff距离的计算方法,充分考虑原始网格中每个三角形与重构曲面中每个三角片的对应关系,原始网格与参数域网格的对应关系,采用平均的Hausdorff距离来衡量S与S’之间的距离,更好的衡量参数化效果的好坏。实验结果表明,参数化方法的好坏与原始网格的结构有关。
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