一种基于ARAP++的球面参数化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于ARAP++的球面参数化方法，本发明专利技术是对平面局部/全局参数化方法的球面推广。主要分为局部优化和全局求解两个步骤，在局部优化过程中，采用ARAP++方法优化spring能量，在全局求解过程中，添加球面约束，利用牛顿法整体求解。本发明专利技术很好的解决了等距的球面参数化问题，得到了非常美观的纹理映射效果，并且收敛迅速、稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机图形学领域，涉及球面参数化和纹理映射，特别涉及到一种基于ARAP++的球面参数化方法。
技术介绍
近年来，在数字几何处理的研究方向中，球面参数化是一个基础而又受到关注的研究热点。它在计算机图形学和计算机辅助设计中有着广泛的应用，如纹理映射，曲面拟合，重网格化，网格渐变等。球面参数化就是为原始网格上的每个顶点在单位球面上分配一个3D位置。在这个过程中，球面网格不能翻转重叠，并且要保持原始网格的某种几何度量(如角度、面积、拉伸等)的最小化，同时还要保持原始网格的几何信息。在已经存在的经典球面参数化方法中，球面凸组合方法快速稳定，而且可以得到有效的参数化结果，但是这种方法有时会产生很大的扭曲。球面共形方法可以得到非常好的共形结果，但是这种方法计算复杂度很高，而且得到的结果会产生重叠。球面ARAP方法处理一般没有凸起的网格时会得到很好的保刚性的效果，但是当处理高曲率的网格时，往往会产生重叠。在本文中，我们提出了一种新的局部/全局球面参数化方法—基于ARAP++的球面参数化方法，该方法主要受到平面ARAP方法和球面参数化方法的启发，通过优化原始网格的Spring能量，并且在求解过程中添加一个球面约束，将局部一环邻域拼接起来得到一个单位球面。数值实验表明，与其它经典参数化方法相比，基于ARAP++的球面参数化方法具有一定的优势，并且可以得到较好的纹理映射效果。
技术实现思路
为了克服现有参数化方法运算速度较慢，保形效果欠佳的问题，本专利技术提出了一种基于ARAP++的球面参数化方法。本专利技术提供了一种基于ARAP++的球面参数化方法，包括：步骤100，选取一个零亏格的原始三角网格，顶点集合记为V＝{p1,p2,…,pn本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ARAP++的球面参数化方法，其特征在于，所述基于ARAP++的球面参数化方法包括：步骤100，从网格库中选取一个零亏格的原始网格，将这个原始网格作为输入数据，顶点集合记为V＝{p1,p2,…,pn}，其中点pi的一环邻域记为N(pi),N(pi)中顶点的下标集合记为N(i)；采用凸组合球面参数化方法将原始网格初始化到球面网格，对应顶点集合记为V*＝{q1,q2,…,qn}，其中顶点qi的一环邻域记为N(qi),N(qi)中顶点的下标集合记为N(i)；其中，i＝1,…,n；步骤200,将步骤100所得的球面参数化网格中的顶点qi与原始网格中的顶点pi一一对应，并将对应顶点的一环域分别展平到平面上,然后计算对应三角形之间的Jacobian矩阵,得到两个三角形间的联系；步骤300,将平面ARAP++方法推广为球面参数化方法,通过添加球面约束，将原始三角网格中的顶点pi精确的投影到球面上；步骤400,更新球面点qi坐标，i＝1,…,n，进而得到球面网格；返回步骤200和300，重复执行；即可得到最终的球面网格。

【技术特征摘要】
1.一种基于ARAP++的球面参数化方法，其特征在于，所述基于ARAP++的球面参数化方法包括：步骤10...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，张洁琳，罗钟铉，王倩，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21