[發明專利]基于AIF的三角形網格切割重建方法

無效

• 申請號: 200810035539.5
• 申請日: 2008-04-03
• 公開（公告）號: CN101271592A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 楊杰;黃潔
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06T17/40
• 分類號: G06T17/40
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1、一種基于AIF的三角形網格切割重建方法，其特征在于：首先將三角形三維網格模型數據表現形式轉化為具有鄰接入射關系的AIF數據結構形式，并進一步對該形式的數據進行網格模型重建處理，在處理的過程中，先將切割路徑經過的三角形網格模式化分類，然后根據分類的結果再進行快速的AIF結構查詢和修改，最終獲得全新的切分后網格數據，實現切割體的網格重建。

2、根據權利要求1所述的基于AIF的三角形網格切割重建方法，其特征是，所述將三角形三維網格模型數據表現形式轉化為具有鄰接入射關系的AIF數據結構形式，具體步驟為：

首先，獲取原始的三角形網格模型數據，其存儲的形式為一個含有所有頂點坐標的一維數組以及一個含有所有三角形面片的頂點索引的一維數組；

然后根據三角形每一個頂點建立一個相應的頂點AIFVertex對象，其數據內容為頂點三維坐標，頂點的法方向坐標，頂點為端點的所有邊對象列表，即入射于該頂點的所有邊對象列表，根據原始數據，填寫每一個頂點AIFVertex對象的三維坐標以及法方向坐標；

接下來，建立一張邊信息的查詢表，遍歷所有三角形面片的頂點索引的一維數組，分別將每個三角形頂點兩兩成對，按兩個頂點的索引升序排列，組成一對信息，把此對信息在已經建立的邊信息查詢表中進行查找，如果信息沒有匹配到，則生成一個新的邊AIFEdge對象并填寫其頂點信息，如果已經存在，則更新邊信息查詢表以及邊AIFEdge對象，頂點對象信息，其中，邊AIFEdge結構包含有邊的兩個頂點對象，入射于邊的面列表，每完成一個三角形面片的邊操作時，將這些邊構造成鄰接邊列表，存儲在三角形面AIFFace對象中；

最終，當掃描完所有的三角形面片，實現原始數據到新的AIF鄰接入射關系結構的轉化。

3、根據權利要求1所述的基于AIF的三角形網格切割重建方法，其特征是，所述將切割路徑經過的三角形網格模式化分類，具體為：首先假定每一個三角形面片至多僅有兩個采樣點，并且采樣頻率相對于整個三角形網格模型的規模足夠高，從而，將采樣點與三角形的位置關系概括為四種基本情況，即：

第一種，采樣點在三角形的任意兩條邊上；

第二種，某一個采樣點交于三角形任意一個頂點上，而另一個采樣點則交在該頂點的對邊上；

第三種，某一個采樣點交于三角形任意一條邊上，而另外一個頂點則落在三角形內部；

第四種，兩個采樣點都落在三角形任意兩個頂點上。

4、根據權利要求1所述的基于AIF的三角形網格切割重建方法，其特征是，所述根據分類的結果再進行快速的AIF結構查詢和修改，最終獲得全新的切分后網格數據，具體步驟為：

首先構造基本分類模式，獲得三角形面、邊、頂點的增減模式；

然后根據既定的增減模式，先對由于切割而添加的三角形頂點AIFVertex對象進行創建，再創建新添加的三角形，在創建新三角形面AIFFace的過程中，通過三角形每兩個AIFVertex對進行組合查詢，即匹配兩個AIFVertex對象中入射邊列表是否有相同內容，如果存在，則直接填寫入新的AIFFace對象中，如果不存在，則創建一個新的AIFEdge對象，然后填寫入新的AIFFace對象中；

最后，對于由于切分而需要被刪除的三角形面AIFFace和三角形邊AIFEdge對象，要先查找AIFEdge對象內頂點AIFVertex對象中該AIFEdge對象，并把它從頂點的入射邊列表中刪除，同樣，首先從AIFFace對象內邊AIFEdge對象的入射面AIFFace列表中找到該AIFFaceAIFEdge對象，并把它從邊的入射面列表中刪除。

5、根據權利要求4所述的基于AIF的三角形網格切割重建方法，其特征是，所述添加新的三角形，采用三角形頂點連接順序繼承方法來保持新產生的三角形具有原來三角形的法方向，即只需要繼承被切割三角形某一個邊的連接關系，就能確定整個三角形頂點的連接順序。

6、根據權利要求1所述的基于AIF的三角形網格切割重建方法，其特征是，當采樣點與三角形的兩個頂點完全重合，經過了兩個及兩個以上的三角形時，利用以下方法來實現其網格重建，具體步驟為：

步驟1：選擇一個被切割到邊的三角形為起始三角形，通過切割的邊以及交匯的切割點查詢到三角形的另一條邊，和該邊的另一個入射三角形；

步驟2：察看新查詢到的三角形與另一個被切割到邊的三角形是否相同，如果相同則轉到步驟4處理，否則繼續；

步驟3：修改該查詢到的三角形共享的頂點信息，然后繼續查找以共享頂點為端點，即入射于共享頂點的另一個三角形邊，和該邊的另一個入射三角形；重復步驟2；

步驟4：結束處理。