基于点的绘制技术的研究与实现
【摘要】：
继以三角网格模型为研究对象的几何处理技术发展成熟后,一种新的基于点的点的数字几何模型处理技术越来越受到研究人员的关注。点绘制技术是数字几何处理领域的一个新的研究方向,该技术是在点的基础上直接进行造型、绘制以及其他一些图形处理,抛弃了传统的三角片表示及处理方法,从而为海量点云数据模型的快速绘制处理提供了一种新的方法。
论文对点绘制技术进行了研究和实现,在对已有研究成果中传统算法进行广泛和深入分析的基础上设计了一种针对散乱点云数据的点绘制技术路线和方法。论文的主要研究内容和取得的成果概括如下:
(1)设计了一种自适应圆片造型建模算法。该方法建立在对点云数据栅格化、建立K邻域和估算法矢的基础上,自适应地确立圆片半径。该方法不仅适合点云分布均匀的模型,而且有利于提高点云分布不均匀模型绘制的真实感。
(2)引入了基于滤波和空洞修补的图像重建方法。由于点绘制建模算法本身的特性,点绘制结果中可能存在图像中像素点灰度值出现陡变现象和由于点云数据局部数据点异常缺失而造成生成图像中出现空洞现象的问题。该方法旨在解决这些问题,以进一步增强点绘制结果的真实感。
在上述算法研究的基础上,作者开发了一个基于点的建模与绘制原型系统,在此原型系统上给出的算例结果很好地验证了本文研究方法的正确性和有效性。
【关键词】：数字几何处理 点绘制 点云 真实感 K邻域 图像重建 【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP391.41
【目录】：
- 中文摘要3-4
- Abstract4-9
- 第一章 绪论9-17
- 1.1 数字几何处理技术9-11
- 1.1.1 数字几何处理技术简介9-10
- 1.1.2 数字几何处理技术的应用10
- 1.1.3 数字几何处理技术研究现状10-11
- 1.2 基于点的绘制技术11-14
- 1.2.1 起源11
- 1.2.2 与传统方法的比较11-13
- 1.2.3 研究现状13-14
- 1.3 论文选题依据、研究内容、目的及意义14-15
- 1.4 论文结构15-17
- 第二章 基于点的绘制技术路线分析17-23
- 2.1 引言17
- 2.2 已有点绘制典型算法17-21
- 2.2.1 图像空间的点绘制算法18-19
- 2.2.2 物体空间的点绘制算法19-21
- 2.3 本文技术路线分析21-22
- 2.4 本章小结22-23
- 第三章 自适应圆片造型建模算法23-39
- 3.1 引言23
- 3.2 点云邻接关系建立23-26
- 3.3 点云法矢估算及调整26-32
- 3.3.1 最小二乘法26-28
- 3.3.2 线性最小二乘法28-29
- 3.3.3 线性最小二乘法在"微切平面"拟合中的应用29-30
- 3.3.4 法矢调整30-32
- 3.4 自适应圆片造型法32-36
- 3.4.1 自适应圆片造型法的基本思想33
- 3.4.2 自适应的圆片半径选取33-35
- 3.4.3 空间圆片的绘制35-36
- 3.4.4 自适应圆片造型法的具体实现36
- 3.5 投影与光照处理36-37
- 3.6 本章小结37-39
- 第四章 二维图像重建39-49
- 4.1 引言39
- 4.2 图像平滑39-43
- 4.2.1 邻域平均法40-41
- 4.2.2 空间域低通滤波法41
- 4.2.3 中值滤波41-42
- 4.2.4 算例分析42-43
- 4.3 修补空洞43-48
- 4.3.1 图像修补技术概述43-44
- 4.3.2 FMM修补离散像素点的算法44-45
- 4.3.3 FMM修补算法45-47
- 4.3.4 算例分析47-48
- 4.4 本章小结48-49
- 第五章 原型系统的实现49-61
- 5.1 引言49
- 5.2 原型系统概述49-50
- 5.3 原型系统的实现50-54
- 5.3.1 系统开发与运行环境描述50-51
- 5.3.2 系统层次描述51-52
- 5.3.3 图形元素的组织和管理52-53
- 5.3.4 二维成像与交互53-54
- 5.4 实例54-61
- 5.4.1 基于点的绘制方法和基于网格的绘制方法比较54-55
- 5.4.2 综合算例55-61
- 第六章 总结与展望61-63
- 6.1 总结61-62
- 6.2 进一步研究的展望62-63
- 参考文献63-67
- 攻读硕士学位期间公开发表论文67-68
- 致谢68-69
- 详细摘要69-71
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