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点模型的表面建模与绘制技术研究

作者：杜斌 Publish: 2007-4-27 Hits:-

【中文题名】

点模型的表面建模与绘制技术研究

【英文题名】

Study on Modeling and Rendering of Point Set Surface

【学科专业】

计算机系统结构

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-4-27

【中关键词】

点模型,KD-树,压缩算法,渐进传输,,

【英关键词】

Point Model,KD-Tree,Compress Algorithm,Progressively Transmission,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>信息处理(信息加工)>模式识别与装置

【论文摘要】

以点元作为基本元素进行三维模型的建模和绘制,在计算机图形学领域内受到研究者越来越多的关注。在研究点模型的工作中,首要任务就是要解决大量点元数据的压缩存储和快速绘制。本文以几何压缩理论与方法为基础,针对点模型的数据特点,首先提出了一个基于KD-树的点模型数据的压缩算法。该方法在保持模型视觉一致性的条件下,利用KD-树本身的特性,不断地分解点云降低点云的空间规模,将点元的空间属性压缩到原有的1 5,序列化后的点元数据可以满足渐进传输的要求。其次,提出了一个在此压缩算法上的模型快速绘制算法,该算法可以直接使用序列化后数据并不需要恢复完整的KD-树结构即可进行绘制,该算法使用了视锥裁减,背向面裁减,层次细节等方法,极大提高了绘制的速度和精度。

【论文题纲】

摘要	4-5
Abstract	5-8
第一章绪论	8-12
1.1 研究点模型的重要性与必要性	8-10
1.2 点模型的建模流程	10-11
1.3 本文的主要工作与内容安排	11-12
第二章点模型的数学基础	12-22
2.1 基本概念	12-14
2.1.1 点元定义	12
2.1.2 点的法向	12-13
2.1.3 点的邻域	13-14
2.2 点对曲面的插值与逼近	14-18
2.2.1 Voronoi 技术	14-15
2.2.2 径向基函数法	15-16
2.2.3 最小二乘拟合	16-17
2.2.4 移动最小二乘法	17-18
2.3 局部曲面分析	18-20
2.3.1 协方差分析方法	18-19
2.3.2 法线	19-20
2.3.3 曲率	20
2.4 本章小结	20-22
第三章点模型的组织结构	22-30
3.1 群集	22-24
3.2 八叉树	24-27
3.3 KD-树	27-28
3.4 本章小结	28-30
第四章基于KD-树的点模型数据压缩	30-40
4.1 引言	30
4.2 KD-树的建立	30-33
4.2.1 空间分割规则	30-31
4.2.2 KD-树编码	31-33
4.3 基本数据的量化处理	33-35
4.3.1 位置和半径	34
4.3.2 法向量	34
4.3.3 法向锥	34
4.3.4 颜色	34-35
4.4 数据结构与算法	35-38
4.4.1 分割算法	35-36
4.4.2 序列化及反序列化	36-38
4.5 本章小结	38-40
第五章基于KD-树的点模型绘制技术	40-46
5.1 引言	40
5.2 基于KD-树的绘制技术	40-43
5.2.1 层次细节	40-41
5.2.2 可视锥裁切	41
5.2.3 背向面剔除	41-42
5.2.4 遮挡处理	42
5.2.5 绘制细节控制	42-43
5.3 渲染算法	43-44
5.4 本章小结	44-46
第六章实验结果及分析	46-52
6.1 实验结果	46-50
6.1.1 点模型压缩实验结果	46-48
6.1.2 点模型绘制实验结果	48-50
6.2 实验结果分析	50
6.3 本章小结	50-52
第七章总结与未来工作	52-54
7.1 工作总结	52
7.2 未来的研究设想	52-54
致谢	54-56
参考文献	56-60
在读期间的研究成果	60

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.366751



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