多面体的插值

时间:2016-08-22 22:11:15

标签: geometry computational-geometry geometry-surface

给定由三维顶点矩阵及其面(delaunay三角形)定义的多面体,我希望能够创建一个平滑的三维对象。

是否有任何软件内置了内置功能,可以让我这样做?

如果没有,我找到了一篇似乎描述我想要的论文,但我无法完全理解数学。 http://graphics.berkeley.edu/papers/Turk-MIS-2002-10/Turk-MIS-2002-10.pdf

这是我正在寻找的例子。

Rabbit

1 个答案:

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"平滑"的一种解决方案几何,如果我们更正式地陈述问题,就是在网格上执行平均曲率流。以下是一些搜索术语 - "曲线缩短流程","平均曲率流","将更多流动","保形曲率流" ...

http://brickisland.net/cs177/wp-content/uploads/2011/11/ddg_smoothed_bunny.png

图像来源:Keenan Crane。 Context and permission

"表面或曲线的平滑度很难定义。 (对于人们认为平滑的http://www.levien.com/phd/thesis.pdf#page=23)的实证检验。

如果您只关心感知到的平滑度,例如,在以高分辨率等渲染时外观更平滑,更简单的方法是Catmull-Clark subdivision scheme

几何直觉很简单。在2D曲线的情况下,在每种情况下,曲线上的每个点都根据该点处的曲率的一些函数移动。如果我们让曲线或曲面像时间那样移动,它将开始越来越多地平滑高曲率区域,最终变成圆形(或3d中的球体)然后折叠成a点。因此,为了平滑,通常我们必须保留区域或体积。

定义它的一种方法是根据一些能量,我们的目标是最小化网格上的这种能量。例如,willmore flow将willmore energy最小化。有时这个过程称为整流。

我不知道预先打包的库或工具,它是可自由使用的曲率流开源。

算法

  1. 仅限2D K.Mikula,D.Sevcovic,"切向稳定拉格朗日算法用于弹性曲线演化,由内蕴曲率拉普拉斯驱动", pdf

  2. 2D和3D https://www.youtube.com/watch?v=Jhqlmcms04M。 Keenan Crane的页面提供了更多有关此内容和更多示例的信息。 http://www.cs.cmu.edu/~kmcrane/Projects/ConformalWillmoreFlow/

  3. 2D和3D(水平集方法) https://math.berkeley.edu/~sethian/2006/level_set.html