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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明提出了一种新的基于边收缩位置优化的无相交网格简化方法，包括如下步骤：1对待简化的三角网格模型建立规则背景网格，以提高对模型元素的访问效率；2网格简化算法初始化。将每条边及其最优收缩点、二次度量误差等属性作为节点插入优先队列；3执行无相交网格简化过程。循环从优先队列中取出二次度量误差最小的边，判断边收缩后的网格是否相交，然后分情况进行处理，直至达到简化终止条件，输出简化后的无相交网格模型。本发明改进了经典的基于二次误差度量的网格简化流程，提出了无相交边收缩位置优化算法。本发明提出的方法可将输入的初始三角网格模型简化为高质量的无相交网格模型，具有较强的实用价值。

主权项：1.一种新的基于边收缩位置优化的无相交网格简化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对输入的初始无相交的三角网格模型建立规则背景网格。提取模型的坐标轴对齐包围盒，并对包围盒区域建立规则的背景网格，以便在网格简化过程中提高对三角网格元素定位、搜索，及其邻近元素查询等操作的执行效率。步骤2，网格简化算法的初始化。计算模型待简化区域所有顶点的二次误差度量QEM矩阵，以及所有边的最优收缩点和二次度量误差根据QEM计算出来的误差，并将每条边及其属性作为节点，插入到以边的二次度量误差进行排序的优先队列H中。步骤3，无相交网格简化过程，循环执行如下操作：1从优先队列H中取出二次度量误差最小的边e，对其进行边收缩操作，收缩到最优收缩点位置；2通过离散碰撞检测判断边收缩到最优收缩点后是否发生了网格相交：如果存在网格相交，则采用本发明提出的无相交边收缩位置优化算法，将边e的收缩过程重新建模为一个带无相交约束的优化问题，并采用融合了连续碰撞检测的线搜索过滤和内点法来进行优化计算，寻找无相交的次优收缩点。当符合条件的次优收缩点存在时，则在简化网格中用次优收缩点代替最优收缩点，然后转到3。若不存在次优收缩点，则表明e不能执行无相交简化操作，此时将网格退回到边e收缩前的状态，然后将边e和与它收缩后相交的邻近网格元素组成节点放入列表I中，以待后续相关邻近网格元素发生改变后再重新对e进行边收缩处理。3当执行了边e的收缩操作后，对优先队列H中的信息进行更新。同时检测列表I中之前无法获得无相交收缩点的边的相关网格元素是否已发生改变，若改变则将该边从I中取出，并重新插入到优先队列H；4判断是否满足简化终止条件，如果满足则终止循环简化过程，输出简化后的无相交三角网格模型，否则转到1继续循环。

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