[發明專利]一種基于SSDF衰減圖聚類的3D模型網格分割方法

有效

• 申請號: 202010542231.0
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111696111B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 朱慶生;張智勇;朱帆
• 申請（專利權）人: 重慶大學;中國科學院重慶綠色智能技術研究院
• 主分類號: G06T7/10
• 分類號: G06T7/10;G06V10/762;G06T15/00;G06F30/23
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

1.一種基于SSDF衰減圖聚類的3D模型網格分割方法，其特征在于,具體包括以下步驟：

S1：讀取待分割3D模型生成三角網格，將網格中所有面的質心構建得到點集S，計算點集S中每個質心的SSDF值；

SSDF值是指簡化版形狀直徑函數所計算出的值，則每個面質心的SSDF值的計算步驟為：

以面的質心為起點，作K條與該質心內法線夾角小于90度的射線，這些射線與網格相交形成K條測量線段，則K條測量線段的長度的平均值即為該質心的SSDF值；

S2：在點集S中通過循環選取SSDF值最大點S_i并構建點S_i的SSDF衰減圖，對點集S進行聚類，輸出初始分割結果；

點S_i的SSDF衰減圖的構建方法為：

對于由點集S中的點組成的有序序列(S_i,S_x1,S_x2,…,S_xn),若滿足S_x1∈Neighbors(S_i)且SSDFValue(S_i)≥SSDFValue(S_x1)，同時當1≤in時，有S_xj+1∈Neighbors(S_Xj)且SSDFValue(S_Xj)≥SSDFValue(S_xj+1)，則此序列稱為以S_i為起點的SSDF遞減路徑；找到所有以S_i為起點的SSDF遞減路徑，這些路徑中包含的點所組成的集合，即為S_i的SSDF衰減圖；Neighbors(S_x)表示點S_x的鄰居集合，SSDFValue(S_x)表示取點S_x的SSDF值；

對點集S進行聚類輸出初始分割結果的具體步驟包括：

S2-1：創建一個簇；

S2-2：從點集S未分配的點中找到SSDF值最大的點Px作為簇的中心；

S2-3：計算以點Px為起點的SSDF衰減圖，并將點Px的SSDF衰減圖中的點分配到簇中；

S2-4：循環執行步驟S2-1、S2-2和S2-3得到多個簇，直到點集S中所有點分配完為止；

S2-5：將簇之間達到閾值的交點標記為連接點，合并存在連接點的簇，輸出聚類結果，即初始分割結果；

S3：根據初始分割結果中網格塊的個數和預設閾值的比對，調整參數并重復S2，直到網格塊的個數達到預設閾值，輸出最終分割結果。

2.如權利要求1所述的一種基于SSDF衰減圖聚類的3D模型網格分割方法，其特征在于,如果點S_i同時屬于簇Cu與簇Cv，且點S_i的SSDF值大于簇Cu中m*|Cu|個的點的SSDF值，同時大于簇Cv中m*|Cv|個的點的SSDF值，則點S_i稱為簇Cu與簇Cv的連接點；|Cu|表示簇Cu中點的個數；|Cv|表示簇Cv中點的個數；m表示融合系數，其取值范圍為0～1。

3.如權利要求1所述的一種基于SSDF衰減圖聚類的3D模型網格分割方法，其特征在于,所述S3中，所述初始分割結果中網格塊的個數為N，預設閾值為T，則當N﹤T時，將參數m調大并重復S2，直到N＝T；則當N﹥T時，將參數m調小并重復S2，直到N＝T。