摘要

对三维模型进行轻量化的一个重要策略是利用网格简化算法减少模型表面的三角面片数量,其中应用广泛的边折叠算法相比其他网格简化算法效率更高,简化效果更好,但存在简化过程中可能损坏或丢失部分细节几何特征的问题。因此,本文通过增加曲线近似曲率和模型待折叠边一阶邻域三角形的平均面积作为惩罚因子对原始算法的边折叠代价进行优化。根据几何中曲线曲率的定义,提出了曲线近似曲率的计算公式。在顶点法向量的计算过程中使用面积加权和内角加权两个阶段对初始法向量进行修正,这种方法考虑了更加丰富的模型几何信息。通过对比实验验证了优化后算法的性能,与经典的二次误差测度(Quadric Error Metrics,QEM)算法相比,本文算法处理后的模型Hausdorff距离平均降低了61.10%,最大误差平均降低了79.27%;与顾及角度误差的网格简化算法相比,本文算法处理后的模型Hausdorff距离平均降低了15.07%,最大误差平均降低了65.43%。在模型轻量化的过程中,优化后的算法能够减少模型的形变,更好地维持自身的细节几何特点。