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《浙江大学》 2004年
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曲面重建的网格方法和技术研究

吕晟珉  
【摘要】:本文对三维数据场曲面重建中的网格方法以及一些相关技术进行了研究,内容包括曲面网格的重建、曲面网格的简化、光顺、以及在网格数据结构中虚拟内存技术。全文共分六章。 第一章对三维数据可视化技术作了一个综述,着重阐述了三维数据的采集以及其分类;可视化技术中曲面重建算法的介绍以及分类;最后回顾了一下网格简化技术的发展。 第二章描述了海量数据场中的曲面网格分层重建技术。传统的曲面重建算法往往是先进行等值面抽取再对抽取的结果网格进行各种后期操作,如网格光顺、简化等。对于大数据量的数据场来说,等值面抽取过程对计算机的存储空间提出了很高的要求,通常不得不使用大容量的图形工作站才能解决问题。本章中我们创新地提出了大数据量曲面网格分层重建算法。在算法中,我们首次提出逐层重建,即时简化的策略。采用该策略,我们可以边重建边简化结果网格,从而有效地降低了算法对计算机存储空间的要求。在算法实例中,我们针对已分割的Visible Human头部切片数据,完成了大脑,小脑,脊椎等器官的表面重建工作。实践结果表明分层重建算法能在有限的内存空间里完成传统网格重建算法所不能完成的大数据量的曲面网格重建。这对一些大数据量网格重建工作,如医学图象可视化等,在个人计算机上普及应用起到一定的帮助作用。此外,本文算法的思想还可应用在大数据量网格模型的简化,传输等方面。 第三章介绍了基于离散曲率的边折叠网格简化算法。虽然网格在计算机表示中是离散的,但近似的离散曲率依然能有效地反映曲面网格的几何特征。网格简化的过程可以看作为曲面几何特征信息按一定顺序剔除的过程。在这一章中,我们提出基于离散曲率的方法。通过网格顶点处的离散曲率计算,我们可以尽可能地减少低频区域的顶点密度,保护网格形状特征细节丰富的高频区域。并采用了蝶形子分作为边折叠产生新点的模板。在本章算法实例中,我们对牛模型,鹿头模型进行了简化操作,对简化效果进行了对比。实验结果表明,利用该算法来进行曲面简化能很好地保持网格的形状。 第四章详细阐述了网格数据结构中的虚拟内存技术。由于三维数据采集技术不断提高,曲面重建所得到的模型网格越来越复杂。超大型网格对计算机内存容量要求远远超出现有硬件水平所能承受的范围。虽然操作系统提出了虚拟内存管理的概念,对数据存
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP391.7

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘云伍;;基于图像分割的医学图像三维重建算法[J];科技创新与生产力;2011年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 严稳梅;虚拟现实网格动态重建算法研究[D];华中科技大学;2010年
2 田中朝;三角网格曲面重建及求交理论、方法研究[D];山东理工大学;2008年
3 范述鑫;三角网格细分曲面模型的NC刀轨生成算法及加工仿真研究与应用[D];山东理工大学;2008年
4 马兴亮;一种针对体数据分割的计算机辅助设计方法[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 陈超;基于有理高斯曲面医学图像三维重建及可视化[D];哈尔滨理工大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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4 陶志良,潘志庚,石教英;基于能量评估的网格简化算法及其应用[J];软件学报;1997年12期
5 周儒荣,张丽艳,苏旭,周来水;海量散乱点的曲面重建算法研究[J];软件学报;2001年02期
6 何晖光,田捷,赵明昌,杨骅;基于分割的三维医学图像表面重建算法[J];软件学报;2002年02期
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9 金田一;载丰;;高精度激光位移计[J];国外计量;1992年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 张坤,罗立民,舒华忠,杨芳;基于Level Set方法的Visible Human Being虚拟人图像处理[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年04期
3 吴萍;光滑理想导体表面目标双站散射的可视化分析[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年02期
4 张雪飞;;基于GVF模型的蔬果图像快速分割方法[J];安徽农业科学;2010年05期
5 陶玉琴;陈素根;;基于曲率调节的二次T-B样条插值曲线[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年04期
6 陈素根;苏本跃;汪志华;;拟Hermite曲线/曲面及其应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2011年03期
7 赵莹;张学东;;改进水平集的车辆检测算法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
8 张鹤;董彦麟;;一种改进的变分水平集车辆检测技术[J];辽宁科技大学学报;2011年03期
9 李燕;罗四维;邹琪;;带评价系统的曲率相关有向主动轮廓模型[J];北京交通大学学报;2010年02期
10 胡晓丹,卢习林;VC和OpenGL的综合应用[J];北京服装学院学报;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭守标;霍剑青;郝建;王晓蒲;赵永飞;谢行恕;;高分辨率软X射线显微成像下细胞的自动提取?[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
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4 周佳男;;一种拓扑纹理图像的相位场模型分割算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 乐英;;NURBS曲线数控加工中双圆弧逼近算法的研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 ;Edge Detection of Wood Defects in X-ray Wood Image Using Neural Network and Mathematical Morphology[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 邱雪娜;刘士荣;刘斐;朱伟涛;杜方芳;;一种基于序贯检测机制的运动目标跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 赵建;刘伟宁;;基于主动轮廓模型的海天线检测算法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
9 李文斌;徐新平;;基于曲线的正切运动C轴的控制算法研究[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
10 刘勋;孟骧龙;毋立芳;;基于自适应对象模型的篮球运动跟踪方法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
3 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
4 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
5 徐萧萧;基于特征学习与特征联想的视觉跟踪算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
7 辛哲奎;基于视觉的小型无人直升机地面目标跟踪技术研究[D];南开大学;2010年
8 华岗;地震体数据可视化与分析研究[D];浙江大学;2011年
9 钟凡;在线视频分割关键问题研究[D];浙江大学;2010年
10 任明艺;时空联合的视频运动目标分割技术研究[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙涛;基于DR骨密度分析系统的研究[D];南京医科大学;2010年
2 赵永刚;图像检索中形状描述和匹配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 白廷义;基于激光扫描数据的隧道曲面重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 王亚楠;基于光线投射算法的CT图像三维重建与分割剪取[D];山东科技大学;2010年
5 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
6 李平;基于逆向工程的液压元件设计、检测方法的应用研究[D];山东科技大学;2010年
7 胡申宁;中医舌诊中舌色、苔色自动分类的研究[D];浙江理工大学;2010年
8 李光;基于均值偏移的视频目标跟踪、检测算法研究及系统实现[D];浙江理工大学;2010年
9 金耀;虚拟服装网格模型切割及参数化算法研究[D];浙江理工大学;2010年
10 木觉敏;压力舒适无缝内衣尺寸规格的研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊歆斌,宁涛,唐荣锡;逆向工程中散乱数据点三角剖分的波前算法[J];北京航空航天大学学报;2004年04期
2 杨文宇,刘健,余健明,宋蒙;基于改进prim算法的配电网络优化规划方法[J];电工技术学报;2005年03期
3 钟大平,周来水,王占东,周海;细分曲面的NC刀轨生成算法及实现[J];东南大学学报(自然科学版);2004年01期
4 花卫华;邓伟萍;刘修国;尚建嘎;;一种改进的不规则三角网格曲面切割算法[J];地球科学;2006年05期
5 黄运保,王启付,武剑洁,黄正东;基于局部三维Delaunay的插值网格边界增量构造算法[J];工程图学学报;2004年03期
6 王平江,黄雪梅,陈吉红,周济;曲面激光密集测量三维数据的三角片逼近方法[J];工程图学学报;1998年01期
7 魏弘博,吕振肃,蒋田仔,刘新艳;图像分割技术纵览[J];甘肃科学学报;2004年02期
8 杜岩,张晓宇,李文秀;虚拟现实场景中海浪形态的计算机模拟[J];哈尔滨工程大学学报;2001年03期
9 郭开波;张李超;王从军;黄树槐;;STL模型布尔运算的实现[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年07期
10 范良志,张建钢,杨光友,钟飞;五轴数控铣削加工图形仿真技术[J];机电一体化;2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙玉文;面向快速原型制造的反求工程关键技术研究[D];大连理工大学;2000年
2 李立新;散乱点集曲面重建的理论、方法及应用研究[D];浙江大学;2001年
3 肖双九;反求工程中三角网格划分及其应用的关键算法研究[D];西北工业大学;2002年
4 黄运保;测量点集曲面重建若干关键技术研究[D];华中科技大学;2004年
5 柳有权;基于物理的计算机动画及其加速技术的研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年
6 刘胜兰;逆向工程中自由曲面与规则曲面重建关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
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8 李桂清;细分曲面造型及应用[D];中国科学院计算技术研究所;2001年
9 贺美芳;基于散乱点云数据的曲面重建关键技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
10 张学莹;多介质流体运动界面高分辨率Level-Set方法研究[D];南京航空航天大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱林海;基于物理模型的水流动画计算机模拟[D];西北工业大学;2002年
2 李付鹏;基于有限差分法和有限体积法的水流动画模拟[D];安徽大学;2004年
3 蒋春涛;人体软组织弹性模型的研究[D];东南大学;2004年
4 倪彤光;三角形网格快速曲面重建及光顺技术的研究[D];江南大学;2005年
5 郑志成;基于Level Set方法的散乱数据曲面重建[D];大连理工大学;2005年
6 祁少华;基于散乱点的数控加工刀位规划[D];大连理工大学;2006年
7 林雪燕;脑部MRI图像三维可视化方法的研究与实现[D];天津大学;2005年
8 余平;医学图像三维重建系统的研究与实现[D];同济大学;2006年
9 白洁;基于水平集人机交互模型的医学图像分割[D];青岛大学;2006年
10 崔治;基于医学CT图像的三维重建研究[D];吉林大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 孙殿柱;崔传辉;李延瑞;康新才;;三角网格模型多轴数控雕刻刀轨生成算法[J];江苏大学学报(自然科学版);2011年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵扬;机器人磨削叶片关键技术研究[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 钟国宇;面向三角网格模型的直接数控编程系统研究[D];广东工业大学;2012年
2 闫艳红;基于VTK的医学图像三维重建技术研究与实现[D];武汉理工大学;2012年
3 何小娟;~(103)Pd放射性籽源空间剂量场及计算机模拟研究[D];东北林业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 潘志庚,马小虎,石教英;虚拟环境中多细节层次模型自动生成算法[J];软件学报;1996年09期
2 李燕,谭鸥,段会龙;三维医学图象可视化技术综述[J];中国图象图形学报;2001年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁发周;胡志勇;张秀芬;;反求工程中基于图像的汽车零部件曲面的重建[J];机械;2007年02期
2 王文山;胡杰;陆海英;陈靖芯;李红;;基于CATIA的逆向设计在汽车内饰件中的应用[J];机电产品开发与创新;2008年04期
3 于东玖;冯亚娟;;逆向工程在产品曲面重建中的应用研究[J];机械设计与制造;2009年07期
4 李军;散乱数据点的NURBS曲面重建算法[J];湖北民族学院学报(自然科学版);2005年01期
5 钟高建;鞠鲁粤;鞠俊亭;;基于逆向工程的缺损颅骨模型重建[J];机电一体化;2007年04期
6 武大伟;张强;谷晓玉;刘迎春;;基于逆向工程的电气盒产品设计[J];沈阳航空工业学院学报;2008年02期
7 迟源;;一种有效的散乱数据点云三角剖分算法[J];信息与电脑(理论版);2011年07期
8 李卫国,陈文亮,丁秋林;利用径向基函数重建飞机表面的Cp值曲面[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年02期
9 吴雪梅;李瑰贤;赵伟民;;基于模糊聚类的Kohonen神经网络三角网格曲面重建[J];中国工程机械学报;2006年04期
10 何芳,束长林,秦伟一;截面数据的B样条曲面重建研究[J];现代制造工程;2003年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭宏伟;刘历;李琦;俞腾先;杨艺;李博云;贾世方;刘杰;;16层螺旋CT曲面重建在输尿管中下段结石诊断中的临床应用价值[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年
2 王雪红;;64层螺旋CT曲面重建技术对比ERCP对胆道梗阻的诊断研究[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年
3 董季平;宁文德;杨想春;杨军乐;阎锐;;听骨链多排螺旋CT曲面重建及临床应用[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编(上册)[C];2006年
4 郑冕;朱宝利;吴丽娟;;海量空间数据点边界的快速搜索算法[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2006年
5 薛育红;令狐玲珍;何娇;;螺旋CT增强曲面重建诊断肺动脉栓塞一例[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编(下册)[C];2006年
6 刘建新;徐宗俊;张珲;郭钢;;汽车覆盖件模具曲面重建技术研究[A];重庆汽车摩托车、焊接、涂装学术研讨会文集[C];2000年
7 刘含波;王昕;饶志;强文义;;基于椭球基函数对空间散乱数据曲面重建的方法[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
8 王淑清;冬冬;王景宇;柴军;秦冬雪;;16排螺旋CT曲面重建在阻塞性黄疸诊断中的临床应用[A];2005年全国医学影像技术学术会议西部论坛论文汇编[C];2005年
9 李仁战;;螺旋CT曲面重建对输尿管梗阻的诊断价值[A];2005年浙江省放射学学术年会论文汇编[C];2005年
10 李澄;刘振生;王礼同;王苇;杜芳;;MRCP、MR平扫和增强与MSCT结合多平面重建和曲面重建胆管成像对肝外胆管癌术前检出的对照研究[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编(下册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 本报记者 李己平;拓展科技成果的应用空间[N];经济日报;2010年
2 胡光宇;谁能打破指纹识别技术瓶颈[N];工人日报;2002年
3 ;多层螺旋CT与病理对照研究孤立性肺结节与支气管的关系[N];中国医药报;2003年
4 郑州人民医院 王建坤;购置16层螺旋CT机应注意的几个问题[N];中国医药报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐胜祥;曲面重建算法[D];武汉大学;2013年
2 黄运保;测量点集曲面重建若干关键技术研究[D];华中科技大学;2004年
3 李治隆;基于弹性变形的曲面重建和平滑[D];大连理工大学;2010年
4 解为成;基于局部摸索的差分进化算法及其在曲面重建中的应用[D];武汉大学;2013年
5 何俊学;基于图像的工件曲面重建关键技术研究[D];兰州理工大学;2011年
6 杜新伟;逆向工程中基于径向基函数的曲面重建技术研究[D];吉林大学;2009年
7 贺美芳;基于散乱点云数据的曲面重建关键技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
8 樊红朝;基于光纤光栅的动态面形检测和可视化关键技术研究[D];上海大学;2008年
9 刘胜兰;逆向工程中自由曲面与规则曲面重建关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
10 刘含波;基于散乱点云数据的隐式曲面重建研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘炜烜;面向石油勘探的曲面重建[D];浙江大学;2013年
2 马晓泉;三维激光扫描数据处理与曲面重建方法研究[D];东华理工大学;2013年
3 王晓明;基于海量散乱数据点的曲面重建问题研究[D];大连理工大学;2005年
4 肖天姿;散乱点云的数据预处理及曲面重建研究[D];大连海事大学;2012年
5 赵建东;基于RBF的曲面重建算法研究[D];西北大学;2011年
6 洪济宇;基于LOOP细分的曲面重建技术研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
7 吴文东;MR脊柱图像的曲面重建研究[D];北京交通大学;2010年
8 肖潇;基于Kinect植物变态根茎曲面重建[D];昆明理工大学;2013年
9 魏明强;曲面重建算法研究与实现[D];南京师范大学;2011年
10 白廷义;基于激光扫描数据的隧道曲面重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
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