本發(fā)明涉及計算機圖形學領(lǐng)域諸如游戲開發(fā)、3D渲染、3D造型等領(lǐng)域中的模型計算、特征計算等，尤其涉及一種多面體模型減面方法。
背景技術(shù)：
由于3D模型在外型上由非常多的點組成，如何提取出對模型外型影響大的點來構(gòu)建模型對于各種商業(yè)領(lǐng)域有巨大需求，尤其在如模型相似度匹配、模型輪廓計算、模型減面等領(lǐng)域有大量的實際應用。多面體減面的核心是剔除不重要的頂點，而是否剔除頂點的依據(jù)是該點對多面體外型的影響程度，所以，計算一個頂點對多面體模型的影響程度是多面體模型構(gòu)建的關(guān)鍵?，F(xiàn)有技術(shù)下，主要是通過計算去掉一個頂點之后的模型體積與原模型體積的差值，差值最小的那個頂點即為最小影響頂點，直接去掉最小差值對應頂點，對模型的外形影響較小。但是這樣的方式，計算開銷特別大，程序計算復雜度高，準確度也不高，使用這樣的方式進行減面之后模型的還原度也不高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種易于實現(xiàn)且準確度高的多面體模型減面方法。
本發(fā)明的一種多面體模型減面方法，包括如下步驟：
T1、初始化模型，得到模型所有頂點信息，并設(shè)置模型減面目標頂點數(shù)；
T2、找出被檢測頂點P的所有相鄰頂點，找出被檢測頂點P與所有相鄰頂點組成所在模型的表面三角形并計算所有表面三角形的面積；
T3、依次計算被檢測頂點P與每一個相鄰頂點的矢量，利用步驟T2中計算得到的表面三角形面積與本步驟中得到的被檢測頂點P與每一個相鄰頂點的矢量，計算得到被檢測頂點P向每一個相鄰頂點塌陷引起的體積變動值；
T4、將被檢測頂點P向每一個相鄰頂點塌陷引起的體積變動值進行排序，得到最小體積變動值，該最小體積變動值為被檢測頂點P在指定方向上對模型的輪廓貢獻值；
T5、轉(zhuǎn)到步驟T2，依次計算模型所有頂點對模型的輪廓貢獻值，直到所有頂點的輪廓貢獻值計算完畢，轉(zhuǎn)到步驟T6；
T6、對模型所有頂點的輪廓貢獻值進行排序，剔除最小輪廓貢獻值所對應的頂點，然后更新模型頂點信息；針對更新后的模型頂點重復步驟T2-T6，直到模型剩余頂點數(shù)達到預設(shè)的目標頂點數(shù)。
本發(fā)明的核心是用計算頂點向與它相鄰頂點塌陷過程中，導致的體積變化值作為該頂點的塌陷程度值(該值指這一種塌陷形式引起的輪廓變化值即體積變化值)，而在該頂點在依次向各相鄰頂點塌陷并計算出的一系列塌陷程度值中，最小的那一個即為該頂點的輪廓貢獻度。從多面體中剔除掉影響度低的那些頂點，直至達到減面目的。采用本發(fā)明的方法，計算簡單，開銷較小，且模型構(gòu)建準確度高。
具體實施方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面通過具體實施方式來更好的理解本發(fā)明。
本發(fā)明的一種多面體模型減面方法，包括如下步驟：
T1、初始化模型，得到模型所有頂點信息，并設(shè)置模型減面目標頂點數(shù)；
T2、找出被檢測頂點P的所有相鄰頂點，找出被檢測頂點P與所有相鄰頂點組成所在模型的表面三角形并計算所有表面三角形的面積；
T3、依次計算被檢測頂點P與每一個相鄰頂點的矢量，利用步驟T2中計算得到的表面三角形面積與本步驟中得到的被檢測頂點P與每一個相鄰頂點的矢量，計算得到被檢測頂點P向每一個相鄰頂點塌陷引起的體積變動值；
T4、將被檢測頂點P向每一個相鄰頂點塌陷引起的體積變動值進行排序，得到最小體積變動值，該最小體積變動值為被檢測頂點P在指定方向上對模型的輪廓貢獻值；
T5、轉(zhuǎn)到步驟T2，依次計算模型所有頂點對模型的輪廓貢獻值，直到所有頂點的輪廓貢獻值計算完畢，轉(zhuǎn)到步驟T6；
T6、對模型所有頂點的輪廓貢獻值進行排序，剔除最小輪廓貢獻值所對應的頂點，然后更新模型頂點信息；針對更新后的模型頂點重復步驟T2-T6，直到模型剩余頂點數(shù)達到預設(shè)的目標頂點數(shù)。
所述被檢測頂點P具有n個相鄰頂點P1、P2、……Pn，n≥3；所述被檢測頂點P與相鄰頂點組成所在模型的n個表面三角形,分別計算每一個表面三角形的面積S1、S2、……Sn；依次計算所述被檢測頂點P向每一個相鄰頂點的矢量，根據(jù)矢量和表面三角形面積計算得到被檢測頂點P向每一個相鄰頂點塌陷引起的體積變動值V1、V2、……Vn，具體地說，所述被檢測頂點P向相鄰頂點P1塌陷時，變動的V1為四面體(P1,P,P2,P3)、(P1,P,P3,P4)、……(P1,P,Pn-1,Pn)的體積之和；所述被檢測頂點P向相鄰頂點P2塌陷時，變動的V1為四面體(P2,P,P3,P4)、(P2,P,P4,P5)、……(P2,P,Pn,P1)的體積之和；所述被檢測頂點P向相鄰頂點Pn塌陷時，變動的V1為四面體(Pn,P,P1,P2)、(Pn,P,P2,P3)、……(Pn,P,Pn-2,Pn-1)的體積之和，對所有體積變動值進行排序，得到最小體積變動值Vmin，Vmin是被檢測頂點P在指定方向上對模型的輪廓貢獻值。按照此種方式，繼續(xù)計算其他頂點的輪廓貢獻值，然后對所有頂點的輪廓貢獻值進行排序，得到最小輪廓貢獻值，剔除最小輪廓貢獻值對應的頂點，然后更新頂點信息，按照前述方式進行迭代計算更新后的頂點輪廓貢獻值，剔除更新后的頂點中最小輪廓貢獻值對應的頂點，直至剩余頂點達到預期的頂點數(shù)目。
本發(fā)明的核心是用計算頂點向與它相鄰頂點塌陷過程中，導致的體積變化值作為該頂點的塌陷程度值(該值指這一種塌陷形式引起的輪廓變化值即體積變化值)，而在該頂點在依次向各相鄰頂點塌陷并計算出的一系列塌陷程度值中，最小的那一個即為該頂點的輪廓貢獻度。從多面體中剔除掉影響度低的那些頂點，直至達到減面目的。采用本發(fā)明的方法，計算簡單，開銷較小，且模型構(gòu)建準確度高。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。