细分插值曲面造型应用研究

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细分造型技术是近年来曲面造型理论研究和实际应用中的热点问题,在计算机辅助设计制造、动画、三维图形存储及传输等领域已经有了广泛的应用。细分造型的主要思想是根据细分规则由初始控制网格递归构造新的顶点,新顶点由原网格上某些点加权平均生成,随着细分的不断进行,网格逐渐逼近一张光滑的自由曲面。这种方法不仅显著的压缩了设计和建立一个原始模型的时间,提高了计算效率,还允许原始模型局部的精细化,更重要的是,细分造型技术可以处理任意拓扑结构的曲面,解决了传统的连续性参数曲面造型方法的拼接问题,使其在计算机图形学领域有着广泛的应用。本文整理和总结了细分造型的基本理论和典型模式,并结合31/2细分模式和三角Bézier曲面的思想,提出并分析了一种基于Bernstain-Bézier基的三角插值细分模式。其特殊的拓扑结构和简单高效的计算方法在构造三角网格插值曲面上具有NURBS等参数曲面不可比拟的优势,借助成熟丰富的三角网格剖分技术,使得空间散乱数据点的曲面重建这一计算几何的重要课题变得简单可行。
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