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  • 【期刊】 一种基于八叉树的快速体素化方法

    刊名:微型机与应用 作者:段伟伟 ; 罗健欣 ; 倪桂强 ; 唐斌 关键词:体素化 ; 八叉树 ; 快速 ; 多方向逐行扫描 ; 模型细分 机构:解放军理工大学指挥信息系统学院 ; 解放军理工大学指挥信息系统学院 年份:2017
    摘要:当前的体素化方法大都具有较高的复杂性,计算开销大,对硬件要求高.为了简单快速地实现3D模型的体素化,提出一种基于八叉树的快速体素化方法.首先在使用八叉树进行模型细分的基础上,得到模型表面数据.然后根据表面数据选择多个方向对模型进行运行扫描.该方法能快速地区分出模型的外部数据和内部数据,最终实现模型的体素化.对不同分辨率下的多种模型的实验结果表明,文中提出的方法能有效地实现快速体素化,具有一定的应用价值.
  • 【期刊】 基于体素化和几何信息连通性的点云分割算法

    刊名:工业控制计算机 作者:周磊萌 ; 徐海军 关键词:体素化 ; 点云分割 ; 连通性 ; 几何线索信息 机构:杭州电子科技大学计算机学院 ; 杭州电子科技大学计算机学院 年份:2018
    摘要:我们日常生活的环境不仅包括大量的复杂的物体,还具有动态不确定性。为了更好地场景理解,通常需要将点云数据分割。提出了一种基于体素和几何信息连通性结合的点云分割方法,该方法将自动地划分3D场景。为了减少噪声的影响,首先使用基于八叉树体素结构的三维体素来为点云建立空间索引。然后,计算出每个体素内的点的法线和质心作为体素的属性。根据体素的属性来计算体素之间的几何属性包括紧密度、平滑度、闭合性和连续性。提出的方法通过使用不同场景的点云进行测试,结果表明,该方法总体上优于LCCP点云分割算法。
  • 【期刊】 基于点云体素化的单木叶面积指数地基遥感反演

    刊名:西北林学院学报 作者:邓洋波 ; 余坤勇 ; 俞欣妍 ; 项佳 ; 张佳奇 ; 刘健 关键词:体素化 ; 叶面积指数 ; 地基激光雷达 ; 点云密度 机构:福建农林大学林学院 ; 福建农林大学林学院 ; 3S技术与资源环境优化利用福建省高校重点实验室 ; 福建农林大学林学院 ; 3S技术与资源环境优化利用福建省高校重点实验室 ; 三明学院 年份:2017
    摘要:以黑松、马尾松、荔枝、相思树为对象,采用地基激光雷达获取点云数据,基于点云体素化理论,分割叶片点云,建立“叶片-体素”的投影关系,研究体素化理论中尺度因子与点云密度对叶面积指数(LAI)反演精度的影响,实现单木LAI的高精度获取.结果表明,样木反演的LAI随着尺度因子的增大而增大,最优尺度区间为1.2~1.3,样木LAI最优反演精度范围为93.3%~99.9%,决定系数R2为0.989 3,反演结果与实测LAI具有较高相关性;在最优尺度区间下,样木LAI反演精度随着点云密度的降低而减小,最大精度为98.63%,最小精度为84.14%,点云密度对单木LAI反演精度影响不大.
  • 【期刊】 基于逆向几何求交算法的STL模型多孔结构体素化

    刊名:河南理工大学学报(自然科学版) 作者:段明德 ; 郑立霞 ; 李明利 ; 张壮雅 关键词:体素化 ; 几何求交 ; 快速分层 机构:河南科技大学机电工程学院 ; 河南科技大学机电工程学院 ; 洛阳LYC轴承有限公司 年份:2017
    摘要:为解决三维网格曲面(stereolithogrphy interface,STL)模型体素化结构单一和计算效率不高等问题,基于几何求交运算的STL模型体素化处理技术,提出一种基于逆向几何求交算法实现STL模型的快速体素化方法.通过对STL模型进行分层,填充分层轮廓扫描线,设计体素单元结构,滑动滤值计算,得到多孔结构体素模型.对多种结构STL模型进行实验表明,本文算法具有耗时短、灵活多样特点,解决了传统体素化结构单一性问题,可为模型的三维重建和分层制造打下基础.
  • 【期刊】 利用几何求交实现三角网格模型快速体素化

    刊名:计算机辅助设计与图形学学报 作者:吴耕宇 ; 潘懋 ; 郭艳军 关键词:体素化 ; 不规则三角网 ; 几何求交 ; 种子填充 ; 扫描线 ; 队列结构 机构:北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室 ; 北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室 年份:2015
    摘要:为解决现有的三角网格模型体素化算法存在的体素寻找不全或者体素化效率不高的问题,提出一种快速的三角网格模型体素化算法.该算法分为表面体素化和内部体素化2个步骤:表面体素化使用几何求交方法快速寻找三角形与全部体素的相交多边形顶点,并将这些顶点和与三角形相交的体素一一对应,得到每一个三角形的相交体素,从而得到与三角网表面相交的全部体素;内部体素化使用同时填充内部和外部体素的扫描线种子填充算法,填充过程中使用变长队列,在保持算法的正确性和效率的同时大幅减小算法的空间复杂度.使用三角形数量较多的模型进行高分辨率体素化的实验结果表明,文中算法耗时短,在三角形数量较多时体素化效率显著提高.
  • 【期刊】 基于双层次八叉树的STL模型体素化方法

    刊名:计算机集成制造系统 作者:王鸿亮 ; 郭锐锋 ; 王品 ; 刘娴 ; 张忆文 关键词:体素化 ; 虚拟加工仿真 ; 数据交换 ; STL模型 ; 八叉树 机构:中国科学院大学 ; 中国科学院大学 ; 中国科学院沈阳计算技术研究所 ; 沈阳高精数控技术有限公司 年份:2014
    摘要:为满足五轴加工仿真系统与CAD系统的模型数据交换需求,提供高效的复杂初始毛坯建模方式,提出一种面向STL模型的体素化方法。改进了传统的八叉树模型,采用外部层次树型和内部线性的双层次结构表达实体空间,并给出了该双层次八叉树模型的编码计算规则。以STL模型三角面片为体素化对象,通过编码规则建立三角面片和STL实体内部空间与体素节点的映射关系,实现表面和内部体素的快速定位。通过实例证明了算法能够保证生成体素模型的26-邻接性,实验结果表明,与传统的八叉树模型相比,该算法具有更好的时间和空间性能。
  • 【期刊】 固体发动机体空间边缘检测单体素化方法

    刊名:固体火箭技术 作者:朱敏 ; 于光辉 ; 卢洪义 ; 李朋 关键词:固体发动机 ; 体空间 ; 边缘检测 ; 单体素化 机构:海军航空工程学院 ; 海军航空工程学院 年份:2014
    摘要:三维体空间中,经边缘检测得到的缺陷边缘通常大于1个体素,不能准确描述边缘的位置,导致无法实现体空间中缺陷最大直径、截面周长、表面积、体积等特征参数的精确测量。为此,通过比较分析固体发动机二维空间边缘检测单像素化方法,以适用的单像素化方法为基础,向三维空间拓展,提出一种基于Deutsch算法的固体发动机三维边缘检测单体素化方法。经实验验证,该方法单体素化结果准确,满足体空间缺陷特征参数精确测量的需求。
  • 【期刊】 面向场景模型干涉的实心体素化方法

    刊名:系统仿真学报 作者:路强 ; 杨柳青 ; 李琳 ; 李尚林 关键词:实心体素化 ; 实时 ; GPU ; 光栅化 ; 逐体素列链表 ; 片段配对 机构:合肥工业大学计算机与信息学院 ; 合肥工业大学计算机与信息学院 年份:2014
    摘要:场景表示是虚拟现实系统中的核心内容之一,体素是一种有效的场景表示方法。很少有研究关注场景中存在模型干涉的情况,如模型相交、模型裁剪,此类场景难以正确填充。提出了一种近似生成均匀体素体的并行GPU算法,使用逐体素列有序链表来存储光栅化产生的几何模型片段,通过对链表中几何片段进行配对来确定模型边界,以达到可以正确区分体素是在模型内部还是外部的效果。实验证明该方法可以正确处理存在模型干涉的模型内部区域,可满足实时程序的性能要求。
  • 【期刊】 基于逆向几何求交算法的STL模型多孔结构体素化

    刊名:河南理工大学学报:自然科学版 作者:段明德[1] ; 郑立霞[1] ; 李明利[2] ; 张壮雅[1] 关键词:几何求交 STL模型 快速分层 体素化 机构:河南科技大学机电工程学院 ; 河南科技大学机电工程学院 年份:2017
    摘要:为解决三维网格曲面(stereolithogrphy interface,STL)模型体素化结构单一和计算效率不高等问题,基于几何求交运算的STL模型体素化处理技术,提出一种基于逆向几何求交算法实现STL模型的快速体素化方法。通过对STL模型进行分层,填充分层轮廓扫描线,设计体素单元结构,滑动滤值计算,得到多孔结构体素模型。对多种结构STL模型进行实验表明,本文算法具有耗时短、灵活多样特点,解决了传统体素化结构单一性问题,可为模型的三维重建和分层制造打下基础。
  • 【期刊】 基于三角形细分的三角网格模型表面体素化算法

    刊名:计算机集成制造系统 作者:赵芳垒 ; 敬石开 ; 李向前 ; 邢昊 ; 刘晨燕 ; 宋国华 关键词:表面体素化 ; 三角网格模型 ; 三角形细分 ; 向量平移 机构:北京理工大学机械与车辆学院 ; 北京理工大学机械与车辆学院 ; 工业和信息化部电子科学技术情报研究所 年份:2017
    摘要:针对现有三角网格模型表面体素化算法效率低的问题,提出一种基于三角形细分的三角网格模型表面体素化算法。该算法采用三角形细分方式获取大量顶点信息,采用面积阈值控制顶点的生成数量,并采用点的向量平移方式减少求解顶点坐标的计算量。通过建立顶点信息与三角形相交体素单元的一一对应关系实现三角网格模型的表面体素化。通过与现有2种算法在不同分辨率下的多种模型实验对比,表明该算法所需的采样点数量少于现有算法,在模型表面体素化效率方面优于现有算法。此外,所提算法也适用于亏格不为0和存在封闭内腔的三角网格模型。
  • 【期刊】 基于体素化网格下采样的点云简化算法研究

    刊名:电视技术 作者:袁华 ; 庞建铿 ; 莫建文 关键词:三维点云 ; 体素化栅格 ; 点云简化 ; Power Crust ; 曲面重建 机构:桂林电子科技大学信息与通信学院 ; 桂林电子科技大学信息与通信学院 年份:2015
    摘要:针对三维点云数据冗余量大、重建时间长、效率低等问题,提出一种基于体素化网格下采样的点云简化算法。该算法首先求出点云数据集的最小三维长方体包围盒,把点云数据划分进三维体素栅格中去;其次计算点云的k邻域,进行曲面法向量估计;然后,在三维体素栅格中选择满足要求的数据点,实现点云下采样;最后,调用Power Crust对下采样点云数据进行曲面重建,在三维可视化类库Visualization Toolkit(VTK)进行显示。实验结果表明,该算法能够加快三维点云数据的重建速度,较好地保持了点云特征,提高曲面重建的效率和鲁棒性,适合实时处理。
  • 【论文】 基于体素化的三维形体特征提取与匹配

    作者:陈瑞清 关键词:自适应体素化 ; 三维内部距离 ; 平均内部距离 ; 三维图形匹配 ; 三维图形检索 机构:上海交通大学 ; 上海交通大学 年份:2015
    摘要:三维形体研究已经经历了数十年的发展,并取得了丰硕的成果。为诸如三维游戏、医疗研究、三维打印、虚拟现实研究、分子生物学研究、工业设计以及安全等诸多领域提供了方便。随着互联网的发展以及大数据云计算的蓬勃兴起,可以预见三维形体将会随着这些技术的发展而得到更多的应用,因此,三维形体的研究具有深远的意义。对于三维形体的研究实质上是对三维形体特征的寻找搜集以及算法实现应用来提高应用水平而做的工作。本文提出了三维形体的内部距离的基于自适应体素化的提取方式,并以三维内部距离为基础做了形体匹配、形体检索等进一步的应用研究。本文的展开将围绕以下六个方面:首先,本文会介绍一些三维形体研究提出的经典的特征及其提取过程,并对其发挥优势的应用范围做一些评价,同时引出本文中所提出的特征(三维内部距离)。其次,将详细的介绍本文的主要研究内容,包括所采用的三维形体的自适应体素化(Adaptive Voxelization)的表示方式、三维形体的内部距离(3D Inner Distance)提取方法以及在内部距离基础上的平均内部距离的提取。然后基于三维内部距离做进一步的研究,详细介绍本文所尝试的三维形体的匹配算法并在使用同一个匹配算法的情况下将内部距离替换成欧氏距离以及测地距离,对比三种特征的匹配效果。最后介绍三维形体的检索以及本文检索方案的设计。本文在普林斯顿大学分割基准(Princeton Segmentation Benchmark,PSB)图形库、TOSCA图形库、SCAPE图形库以及SHREC07图形库上做了大量的形体的研究和应用实验,结果显示取得了较好的效果。
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