计算机辅助设计与图形学学报
計算機輔助設計與圖形學學報
계산궤보조설계여도형학학보
Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics
2015年
11期
2133-2141
,共9页
不规则三角网%体素化%几何求交%种子填充%扫描线%队列结构
不規則三角網%體素化%幾何求交%種子填充%掃描線%隊列結構
불규칙삼각망%체소화%궤하구교%충자전충%소묘선%대렬결구
triangulated irregular network%voxelization%geometric intersection computation%seed fill%scan line%queue structure
为解决现有的三角网格模型体素化算法存在的体素寻找不全或者体素化效率不高的问题, 提出一种快速的三角网格模型体素化算法. 该算法分为表面体素化和内部体素化 2 个步骤: 表面体素化使用几何求交方法快速寻找三角形与全部体素的相交多边形顶点, 并将这些顶点和与三角形相交的体素一一对应, 得到每一个三角形的相交体素, 从而得到与三角网表面相交的全部体素; 内部体素化使用同时填充内部和外部体素的扫描线种子填充算法, 填充过程中使用变长队列, 在保持算法的正确性和效率的同时大幅减小算法的空间复杂度. 使用三角形数量较多的模型进行高分辨率体素化的实验结果表明, 文中算法耗时短, 在三角形数量较多时体素化效率显著提高.
為解決現有的三角網格模型體素化算法存在的體素尋找不全或者體素化效率不高的問題, 提齣一種快速的三角網格模型體素化算法. 該算法分為錶麵體素化和內部體素化 2 箇步驟: 錶麵體素化使用幾何求交方法快速尋找三角形與全部體素的相交多邊形頂點, 併將這些頂點和與三角形相交的體素一一對應, 得到每一箇三角形的相交體素, 從而得到與三角網錶麵相交的全部體素; 內部體素化使用同時填充內部和外部體素的掃描線種子填充算法, 填充過程中使用變長隊列, 在保持算法的正確性和效率的同時大幅減小算法的空間複雜度. 使用三角形數量較多的模型進行高分辨率體素化的實驗結果錶明, 文中算法耗時短, 在三角形數量較多時體素化效率顯著提高.
위해결현유적삼각망격모형체소화산법존재적체소심조불전혹자체소화효솔불고적문제, 제출일충쾌속적삼각망격모형체소화산법. 해산법분위표면체소화화내부체소화 2 개보취: 표면체소화사용궤하구교방법쾌속심조삼각형여전부체소적상교다변형정점, 병장저사정점화여삼각형상교적체소일일대응, 득도매일개삼각형적상교체소, 종이득도여삼각망표면상교적전부체소; 내부체소화사용동시전충내부화외부체소적소묘선충자전충산법, 전충과정중사용변장대렬, 재보지산법적정학성화효솔적동시대폭감소산법적공간복잡도. 사용삼각형수량교다적모형진행고분변솔체소화적실험결과표명, 문중산법모시단, 재삼각형수량교다시체소화효솔현저제고.
To solve the problems of the existing triangulated irregular network (TIN) model voxelization al-gorithms which could not find all required voxels or had a poor time efficiency in some cases, a fast TIN model voxelization algorithm was proposed. This algorithm has 2 steps: surface voxelization and solid vox-elization. In the surface voxelization step, all triangles are voxelized by using single triangle voxelization algorithm based on geometric intersection computation. The single triangle voxelization algorithm computes all vertices of the triangle-cross-voxel polygons, and corresponds the vertices to the voxels; In the solid voxelization step, the seed fill approach based on scan line and length-changeable queue structure is used to fill all voxels inside and outside the TIN model, which spends less memory. Experimental results show that this algorithm has a good time efficiency when voxelizing precise model and TIN model with more triangles.