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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:八叉树 ; 体素化 ; 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】 基于八叉树的均值聚类点云精简方法

    刊名:自动化应用 作者:王甲福 ; 秦昊 关键词:八叉树 ; 均值聚类 ; 点云精简 ; 曲率 机构:长春工业大学电气与电子工程学院 ; 长春工业大学电气与电子工程学院 年份:2019
    摘要:由于Kinect等三维扫描设备采集的点云数据数量庞大,给后期点云处理过程增加了时间与难度,提出了一种基于八叉树的K均值聚类点云精简算法。算法首先对初始点云建立八叉树,搜索并记录树中的实叶节点数据;然后使用节点的数量及相应的数据作为均值聚类算法的K值与初始化聚类中心进行聚类;最后计算各点均方根曲率与所有点均方根曲率平均值和各点到聚类中心的欧氏距离与各点到聚类中心欧氏距离平均值,根据计算结果精简点云数据。将该方法与网格法、曲率法相比较,在相近压缩率的情况下,该方法不但可以较好地保留点云的细节特征信息,而且精简后点云与原始数据的疏密程度保持一致,精简效果优于传统的网格法与曲率法。
  • 【期刊】 采用八叉树体素生长的点云平面提取

    刊名:光学精密工程 作者:李明磊 ; 李广云 ; 王力 ; 宗文鹏 关键词:八叉树 ; 点云 ; 平面特征 ; 体素 ; 区域生长 机构:信息工程大学导航与空天目标工程学院 ; 信息工程大学导航与空天目标工程学院 年份:2018
    摘要:提出了一种高效的基于八叉树体素自适应生成与体素分层次生长的平面提取方法,其主要思路为采用体素信息统计的方式进行相关阈值参数的自动选定,以及基于体素的生长替代基于点的生长进行平面提取。首先,对点云进行八叉树初始剖分并计算其几何属性信息(包括法矢、特征值以及维度特征描述符等);然后,通过统计得到细分终止条件,并对初始八叉树进行进一步自适应剖分,得到一系列非均匀八叉树体素;最后,在体素层面进行区域生长阈值的统计与体素的分层次生长,进行点云平面的精细提取。利用4种不同类型的点云数据对本文算法进行了测试。实验结果显示:精度和召回率可以达到95%以上,表明本文算法对数据质量不敏感,可以自动适应不同平台采集的、不同分布密度和不同数据质量的激光点云,并且高效地得到精细的点云平面提取结果。
  • 【期刊】 一种基于八叉树的动态场景管理方式

    刊名:电脑知识与技术 作者:张宇 关键词:八叉树 ; 动态场景 ; 编码 年份:2015
    摘要:在高度真实感的场景绘制中,相当多的应用需要一棵树结构来管理整个场景。对场景的搜索意味着对树结构的遍历的过程,物体的变化意味着对树结构的重新建立过程。这些工作都是相当耗费资源却又无法避免的过程。该文通过建立一棵八叉树来管理整个场景,使用树结点的编码,经过相对简单的计算来得到某结点的相邻结点的编码,并结合树的有序结构,来完成了高效的对于树结点的查找和部分树结构的重建工作。
  • 【期刊】 基于八叉树与KD树索引的点云配准方法

    刊名:测绘工程 作者:王育坚 ; 廉腾飞 ; 吴明明 ; 高倩 关键词:八叉树 ; 点云配准 ; KD树 ; ICP算法 机构:北京联合大学信息学院 ; 北京联合大学信息学院 年份:2017
    摘要:针对点云配准算法中KD树多维查询效率较低的问题,提出一种基于八叉树和KD树多层索引结构的点云配准方法。首先为模型点云数据建立八叉树全局索引,然后在八叉树叶子结点构建局部数据的KD树索引。对传统的ICP点云配准算法进行改进,通过叶子结点的全局索引值快速定位局部点云数据块,利用局部KD树索引加快最近点的搜索,计算最近点时利用欧氏距离阈值、点对距离差值和法向量阈值剔除部分噪声点。实验表明,改进算法提高了点云配准的效率和精度。
  • 【会议】 基于八叉树的自适应网格剖分算法研究

    作者:戴愿桥 ; 廖敦明 ; 陈涛 ; 陈航 ; 曹流 关键词:八叉树 ; 自适应网格剖分 ; PLY文件 ; 有限差分 机构:华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室 ; 华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室 年份:2017
    摘要:基于八叉树数据结构,开发出了一种新的自适应网格剖分算法。通过设定一些剖分停止条件产生非平衡树,处理PLY文件模型得到简单非均匀正方体网格,从而能对复杂模型的复杂形状部位进行自适应的深度剖分。借用vtk软件系统完成了网格图形的显示,并与图形原始文件进行对比,程序能较好地表示图形形状轮廓。
  • 【期刊】 基于八叉树编码的点云邻域搜索算法

    刊名:计算机工程与设计 作者:丁彩红 ; 张耀 关键词:散乱点云 ; K近邻 ; 子立方体 ; 二进制编码表 ; 包围盒偏移 机构:东华大学机械工程学院 ; 东华大学机械工程学院 年份:2018
    摘要:针对散乱空间点云数据没有明显拓扑结构的问题,为提高其数据处理速度,提出一种快速搜寻邻近点集的算法。根据点云数据的范围、点的总数确定合适立方体包围盒,采用空间三方向二分划分方法,将包围盒划分成许多子立方体,应用二进制编码表对子立方体中每个数据点建立索引号,给出新的方法对数据点进行再编码,确定邻近点的最佳搜索范围。实验结果表明,该算法能显著提高大规模散乱空间点云邻近点的搜索效率,保证搜索结果的可靠性。
  • 【期刊】 基于八叉树邻域分析的光线跟踪加速算法

    刊名:图学学报 作者:张文胜 ; 解骞 ; 钟瑾 ; 刘俊平 ; 郝青 ; 郭广利 关键词:八叉树 ; 光线跟踪 ; 邻域分析 ; 加速算法 机构:石家庄铁道大学交通运输学院 ; 石家庄铁道大学交通运输学院 ; 河北医科大学第四医院 年份:2015
    摘要:八叉树是加速光线跟踪常用的层次划分结构,为加快八叉树跟踪光线的过程,论文研究了运用八叉树邻域分析提高光线与八叉树节点之间的碰撞检测速度的方法,提出了一种结构简单、计算效率更高的八叉树节点的邻域分析算法。运用该算法可由现碰撞节点快速计算出下一碰撞节点,避免了采用大量递归搜索计算,从而提高了图像的渲染速度。实验结果表明,使用论文提出的邻域分析进行碰撞检测,效率比传统算法提高了3倍以上,大大提高了光线跟踪的速度。
  • 【期刊】 八叉树空间结构投影的射线物体求交方法

    刊名:西北大学学报(自然科学版) 作者:魏潇然 ; 耿国华 ; 张雨禾 关键词:八叉树 ; 射线求交 ; 投影 ; 光线投射 机构:西北大学信息科学与技术学院 ; 西北大学信息科学与技术学院 年份:2015
    摘要:为了提高光线投射算法中射线与物体求交速度,提出一种利用八叉树空间结构在视平面上投影的射线快速求交方法。算法构造平行于视平面的八叉树空间结构,将每个八叉树叶子包围盒沿视点方向投影在视平面上,将视平面划分成若干投影区域。在射线与包围盒求交时,根据射线落在视平面上的位置,确定其所属投影区域,求出与该射线相交的包围盒。实验表明该算法对传统的光线投射算法效率有较大提升。
  • 【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:八叉树 ; 虚拟加工仿真 ; 数据交换 ; STL模型 ; 体素化 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】 基于Z曲线和八叉树的高效Hausdorff距离计算方法

    刊名:计算机辅助设计与图形学学报 作者:张德军 ; 何发智 ; 田龙 ; 谢朱洋 ; 邹露 关键词:八叉树 ; Hausdorff距离 ; Z曲线 ; 相似度度量 机构:四川农业大学信息工程学院 ; 四川农业大学信息工程学院 ; 武汉大学计算机学院 年份:2018
    摘要:为提高计算点云模型之间Hausdorff距离(HD距离)的效率,提出基于Z曲线和八叉树的Hausdorff距离计算方法.首先利用Z曲线和八叉树实现点云模型预处理;然后在八叉树结构中定义了2类邻居(邻居点和邻居节点),并提出基于八叉树的局部搜索,以某一个叶子节点作为搜索的起点,递归地搜索其邻居直到根节点;最后结合模型预处理和局部搜索,给出了算法的实现细节.针对三维高斯随机数据和点云模型进行大量实验,并与经典方法进行对比,结果验证了文中方法的高效性.
  • 【论文】 适用于柔性体切割仿真的八叉树体模型生成算法

    作者:张璐鹏 关键词:八叉树 ; 距离场 ; 非流形 ; 三角几何 ; 体素化 机构:青岛大学 ; 青岛大学 年份:2018
    摘要:近几年,随着可编程图形处理器和计算机图形学的发展,医学仿真在医学领域的作用愈发重要。医学仿真中的手术仿真就是通过精确的人体组织器官模型来真实模拟组织器官在手术器械的外力交互作用下变形乃至被切割等操作的过程,而为实现人体器官也就是柔性体变形和切割的真实感,模型需要被体素化后才能够实现相应的数学计算进行仿真。由于人体器官模型多为无定向、非流形或包含自相交的三角几何网格,因此利用距离场进行非流形几何体的体素化是解决人体器官模型难以体素化问题的关键。很多用于切割仿真的许多三角几何往往是无定向、非流形或包含自相交的,这也就导致对象的内外部在数学意义上的不明确。距离场是一种表示,其中在场内的每个点处,我们知道从该点到最近的距离指向域内的任何对象。除了距离之外,还可以从距离场中导出其他属性,例如方向到表面,并且当距离场带有符号时,我们也可以确定点在对象的内部还是外部。距离场在计算机视觉,物理和计算机领域被认为是有用的结构图形。本文算法首先定义提取任意三角几何的无符号距离场的偏移表面,然后自动删除内部表面,其后从偏移表面计算符号距离场,并调整阈值得到与原模型极为接近的重构表面,最后对重构表面进行体素化,得到适用于切割仿真的体素模型。本算法能够准确产生包含自相交和非流形几何在内的复杂网格的体素化模型,且时间成本较低,效果较好。
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