三维实体网格自适应划分算法

高质量的网格划分是三维建模研究的关键。根据对三维形体的几何特征和物理特征进行分析,给出三维网格划分的加密规则。通过研究网格加密区域和网格节点算法,设计基于Delaunay剖分的动态节点单元一体化三维网格自适应生成算法。在对对象的加密区域、区域布点等前期处理后,对选取的节点集进行Delaunay三角剖分,选取最优节点,并对特征集中区域进行局部加密,从而完成对三维体的网格划分,与传统划分方法相比较更具精确性和高效性。通过对机械零件进行网格划分,根据加密规则实现网格的疏密分布,划分结果能够准确描述出三维体的几何形体特征和物理特征分布,与传统划分方法的网格图形进行对比验证该方法的有效性,为更深入地研究形体提供基本保证。     

三维约束Delaunay三角化的边界恢复方法

在逐点插入法的基础上,提出了一种有效的三维约束Delaunay四面体剖分的边界恢复的改进算法。该算法具有如下优点:只需要插入很少的点即可实现边界恢复,提高了算法的效率;避免了产生不必要的棱边过小的四面体;与现有的四面体网格生成的算法结合的非常好。实践证明,本文提出的边界恢复算法的效率高,所生成的网格质量好,并易于实现。     

基于细分曲面的三维人脸建模研究

针对传统基于参数曲面的三维人脸建模方法获得的人脸表面过于光滑,丢失了人脸表面的细节特征这一问题,提出了一种基于细分曲面的三维人脸建模方法。首先,基于Delaunay三角剖分技术对采集到的人脸三维点云进行网格剖分,得到初始人脸表面;然后,采用Loop细分算法对初始人脸三角网格进行细分,得到一张光滑细腻的细分曲面;最后,基于该细分曲面重建出逼真的三维人脸模型。实验结果表明,与传统方法相比,该方法获得的三维人脸模型不仅光滑细腻,而且还保留了人脸表面的大量细节特征。     

四叉树法非结构网格剖分技术研究

针对有限元前置处理中二维复杂域四边形网格自动剖分问题,对四叉树网格剖分算法进行了研究。描述了四叉树网格的数据结构及其递归生成过程;提出基于计算机图形学的网格黑白性判断算法;给出两种边界网格处理的修正方法,并对这两种修正方法进行了比较;利用四叉树数据结构的特点实现对网格遍历、查找、插入等操作,并根据最近共同祖先法完成四叉树网格邻域的查询。结果表明:采用该方法可以实现有限元网格全自动剖分,网格生成只依赖于二维域的几何特征,对复杂边界的适应性强,生成的网格域内全部为四边形,只在域边界处出现少量三角形网格,具有较高的质量;网格生成、遍历、查找等数据操作效率高、时间短。     

具有线约束的曲面四边形网格自动生成算法研究

提出了一种具有线约束的曲面四边形网格自动生成算法。该算法分成二个大的步骤:先用约束Delaunay三角化方法生成曲面三角形网格,然后通过定义一些拓扑操作,利用前沿法将三角形网格转化成四边形网格。与传统的算法相比,本文算法能够处理约束边等特殊约束情况。最后给出了例子用于验证本文的算法。     

Delaunay三角剖分在放射治疗计划轮廓线重建中的应用

靶器官与关键器官二维轮廓线序列的三维重建,是三维放射治疗计划系统（3 dimension therapy planning system,3D-TPS）的重要组成部分,它能帮助计划者以任意视角获取病人内部组织和病变体的大小、位置、形状等三维空间信息.本文在回顾3D Delaunay三角剖分的定义、性质和基本算法的基础上,运用可视化类库Visualization Toolkit（VTK）中封装的3D Delaunay类,编程实现了脊柱和肿瘤二维轮廓线序列的三维重建.结果表明,Delaunay三角剖分方法具有稳定、耗时少、内存占用量小等优点,对轮廓线点集的数据三维分布没有特殊限制等优点.     

基于二维Delaunay近邻的空间散乱数据曲面重建算法

给出了一种新的散乱数据曲面重建算法。算法基于曲面的局平特性，通过二维Delaunay三角剖分到三维空间的映射，快速查找空间任意点的Delaunay近邻，然后根据散乱数据重建三角网格中顶点互为Delaunay近邻的原理，进行曲面拓扑重建。应用新的求解κ-近邻和二维Delaunay近邻的算法，提高了曲面重建的算法效率。实验表明，该算法高效、稳定，对不均匀数据有较好的适用性。     

网格生成系统FEMesh3D的实现及其在导弹外形设计中应用

针对导弹外形设计对网格生成的要求,论述了网格生成系统的特点及实现原理.详细讨论了网格生成系统所采用的基于四面体的网格数据结构,以及利用该数据结构实现四面体精化算法中的几个关键步骤,给出了网格生成系统的面向对象实现.最后给出了一个网格剖分的实例.     

基于双目视觉的地形三维重建

为克服传统接触式测量方法的缺点,更便捷更准确地获取地形信息,提出了基于双目视觉的地形三维重建方法。该方法对双目图像对进行了校正;并采用高效率高准确度的支撑点邻域扩展立体匹配算法获取空间点的三维信息;最后基于八叉树原理,采用曲率法精简点云,并结合改进的Delaunay三角剖分算法进行三角网格化,从而恢复地形三维模型。实验结果表明,采用本算法能够在1s内获得致密的视差图,将21841个点云精简到5463个(25%)仅用时0.7s,并且能在此基础上高效地完成三角网格剖分,实现崎岖地形的三维重建同时保留地形细节特     

由断层测量数据直接生成STL文件的方法

提出一种由断层测量数据直接生成 STL 文件的方法 ,其中两端层面的三角剖分符合 Delaunay优化准则 ,而任意两相邻中间层轮廓之间的三角面片连接采用“最小局部极角 "的原则。并给出了算法和算例。