[發(fā)明專利]一種基于法向平均的常平均曲率曲面構建方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711322969.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108053484A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 蘇科華;吳博文;李辰宸
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T17/30
• 分類號: G06T17/30;G06F17/16
• 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: 魏波

1.一種基于法向平均的常平均曲率曲面構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：讀取網格，計算網格每個面的單位法向量以及其鄰居面平均單位法向量；

步驟2：根據每個面的單位法向量以及其鄰居面平均單位法向量構造旋轉矩陣；

步驟3：計算網格頂點的拉普拉斯矩陣，利用旋轉矩陣計算網格頂點旋轉后坐標矩陣，利用拉普拉斯矩陣和頂點旋轉后的坐標求解線性方程組，得到頂點的實際新坐標；

步驟4：更新網格頂點坐標，輸出顯示網格，至此完成一次迭代；判斷終止條件，若符合條件則停止迭代，得到最終的輸出模型，否則將本次輸出網格作為輸入返回執(zhí)行步驟1。

2.根據權利要求1所述的基于法向平均的常平均曲率曲面構建方法，其特征在于，步驟1的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟1.1：對于輸入的網格，計算每個面的單位法向量；每個面的單位法向量)為從某一頂點出發(fā)的兩條邊的叉積；計算方法為：

其中pi,i＝1,2,3，為每個面的三個頂點；

步驟1.2：計算每個面的鄰居平均單位法向量。

3.根據權利要求2所述的基于法向平均的常平均曲率曲面構建方法，其特征在于，步驟1.2中，根據參數的不同，計算平均單位法向量的方法包括算術平均以及加權平均方法；

算術平均單位法向量計算方法為：

A r i t h m a t i c N o r m a l ( i ) = Σ j ∈ N e i g h b o r ( i ) n j | | Σ j ∈ N e i g h b o r ( i ) n j | | ; ]]>

其中，nj為面j的法向量；Neighbor(i)為面i的N圈鄰居面；

加權平均單位法向量計算方法為：

W e i g h t e d N o r m a l ( i ) = Σ j ∈ N e i g h b o r ( i ) n j * Area j | | Σ j ∈ N e i g h b o r ( i ) n j * Area j | | ; ]]>

其中，nj為面j的法向量，Areaj為面j的面積。