[發明專利]一種三維三角網構建填挖空間的圖割方法

有效

• 申請號: 201410154904.X
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN103927783A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 楊建思;劉健辰;郭丙軒;李小龍
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 汪俊鋒

1.一種三維三角網構建填挖空間的圖割方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）首先獲取待測填挖空間的現實地形散點，根據現實測量散點邊界裁剪并剖分原始地形三角網獲取原始地形散點；

（2）將現實測量散點和原始地形散點合并后估計各個散點法向量；

（3）對合并后的測量散點采用逐點插入算法構建四面體對填挖填挖空間進行分解；

（4）構建s-t圖，包括法向量能量項和三角形面積能量項，依據各散點法向量與四面體的相交信息和四面體中各三角面面積信息，添加s-t圖中權值；

（5）用最小割-最大流算法求解最終表面，即得到填挖空間，將空間內的各四面體體積相加即得到填挖的土石方數量。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，構建能量函數的方法為：對空間進行Delaunay四面體剖分，將Delaunay四面體的對偶圖作為s-t圖的節點和有向邊，s-t圖包括法向量能量項和三角形面積能量項；填挖空間表面能量函數E(S)＝λ_normalE_normal(S)+λ_areaE_area(S)，S為填挖空間表面；E_normal(S)為法向量的能量項；E_area(S)為三角形面積的能量項；λ_normal為法向量能量項權重；λ_area為面積項能量項權重。

3.如權利要求1和2所述的方法，其特征在于，利用法向量與四面體的相交信息添加s-t圖的權值，利用四面體頂點P和平移值σ確定四面體，添加其t權值；與法向量相交的三角面對應著s-t中的有向邊，添加邊權值；法向量穿過的最后一個四面體添加s權值。

4.如權利要求1或2所述方法，其特征在于，用最大流最小割算法重新標記s-t圖中的節點后，將未被s和t標記的節點標記為t，保留t節點對應的四面體即為填挖空間。