基于区域生长的三角网格模型孔洞修补方法

刘云华,吕 剑,朱 林,罗年猛

(华中科技大学国家CAD支撑软件工程技术研究中心,武汉430074)

基于区域生长的三角网格模型孔洞修补方法

刘云华,吕 剑,朱 林,罗年猛

(华中科技大学国家CAD支撑软件工程技术研究中心,武汉430074)

为复原残缺三角网格模型的原始形状,针对丢失尖锐特征的模型,提出一种基于区域生长的孔洞修补方法。在根据模型的拓扑连接关系提取孔洞边界信息后,利用广度优先算法以孔洞边界为起点对孔洞周边网格进行区域划分,由对应孔洞特征区域的几何性质计算新补丁面片的法矢,并据此逐层迭代地向孔洞内部进行异步生长,同时为每个孔洞边界网格设置一个控制信号控制区域生长的异步性,对不同区域的新面片求交恢复以确定尖锐特征线和特征角。实验结果表明,对于尖锐特征丢失的残缺模型,该方法在修补孔洞的同时能够完整地恢复模型的原始形状。

孔洞修补;区域划分;区域生长;异步性;特征恢复;三角网格

1 概述

随着逆向工程的发展,三角网格表达形式已经越来越多地应用到工业领域,如轻量化显示、三维工艺系统等,并且贯穿于模型的整个生命周期。当前已经有很多描述三角网格的文件格式,包括STL, HSF,DWF,VRML,3DS,3DXML,U3D,JT,CGR等。三角网格的主要来源是三维测量设备,但是由于测量技术与精度的限制以及采样点信息不充足,点云连接后生成的网格模型可能会产生孔洞。这些孔洞会影响模型的后续使用,如模型重建、有限元分析、快速成型等。……