本申請(qǐng)涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，特別是涉及一種三角網(wǎng)格模型平滑方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和三維建模領(lǐng)域中，網(wǎng)格平滑是一項(xiàng)至關(guān)重要的技術(shù)，其主要目的是提升網(wǎng)格模型的外觀質(zhì)量，優(yōu)化其幾何結(jié)構(gòu)，并減少表面噪聲和不規(guī)則性。網(wǎng)格平滑技術(shù)廣泛應(yīng)用于表面重建、形狀平滑、動(dòng)畫(huà)變形等多個(gè)方面，是提升模型渲染效果和視覺(jué)效果的重要手段。

2、然而，盡管目前存在多種網(wǎng)格平滑算法，如拉普拉斯平滑、vtksmoothpolydatafilter類(lèi)中的算法等，這些算法在大多數(shù)場(chǎng)景下都能取得良好的平滑效果，但在特定場(chǎng)景下，尤其是在網(wǎng)格刷選平滑的情境中，卻面臨一定的挑戰(zhàn)。在網(wǎng)格刷選平滑的特定場(chǎng)景下，用戶往往希望對(duì)網(wǎng)格模型上的特定區(qū)域進(jìn)行平滑處理，同時(shí)保留其他區(qū)域的尖銳特征和細(xì)節(jié)。但是，常規(guī)的網(wǎng)格平滑算法往往難以精確控制平滑區(qū)域和程度，導(dǎo)致在網(wǎng)格刷選平滑的特定場(chǎng)景下，對(duì)于網(wǎng)格模型上尖銳處沒(méi)有較好的平滑效果。

3、因此，目前急需一種針對(duì)網(wǎng)格模型上尖銳處具有良好平滑效果的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種針對(duì)網(wǎng)格模型尖銳處平滑效果良好的三角網(wǎng)格模型平滑方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N三角網(wǎng)格模型平滑方法。所述方法包括：

3、獲取三角網(wǎng)格模型中每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)面積，面片對(duì)包括一階鄰域面片和對(duì)應(yīng)的二階鄰域面片；

4、根據(jù)所述面片對(duì)面積，計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片平均面積；

5、基于所述面片平均面積，確定每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重；

6、根據(jù)所述坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)格平滑迭代調(diào)整。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取三角網(wǎng)格模型中每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)面積包括：

8、獲取三角網(wǎng)格模型中每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一階鄰域面片和二階鄰域面片；

9、組合相同頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一階鄰域面片和二階鄰域面片，得到頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)；

10、計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)的面積。

11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)格平滑迭代調(diào)整包括：

12、獲取當(dāng)前頂點(diǎn)的鄰接點(diǎn)坐標(biāo)，所述當(dāng)前頂點(diǎn)為任意一個(gè)頂點(diǎn)；

13、根據(jù)所述鄰接點(diǎn)坐標(biāo)以及所述當(dāng)前頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重，調(diào)整所述當(dāng)前頂點(diǎn)的坐標(biāo)；

14、返回所述獲取三角網(wǎng)格模型中每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)面積的步驟，直至達(dá)到預(yù)設(shè)迭代停止條件。

15、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述鄰接點(diǎn)坐標(biāo)以及所述當(dāng)前頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重，調(diào)整所述當(dāng)前頂點(diǎn)的坐標(biāo)包括：

16、基于所述坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重對(duì)不同鄰接點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行加權(quán)求和，得到加權(quán)求和結(jié)果；

17、計(jì)算所述當(dāng)前頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有面片對(duì)面積之和，得到面片對(duì)面積總和；

18、計(jì)算所述加權(quán)求和結(jié)果與所述面片對(duì)面積總和的比值，得到調(diào)整后的所述當(dāng)前頂點(diǎn)的坐標(biāo)。

19、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基于所述面片平均面積，確定每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重包括：

20、計(jì)算所述面片平均面積的m次方，得到每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重，所述m為正整數(shù)。

21、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述m為不小于3的正整數(shù)。

22、第二方面，本申請(qǐng)還提供了一種三角網(wǎng)格模型平滑裝置。所述裝置包括：

23、面積獲取模塊，用于獲取三角網(wǎng)格模型中每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)面積，面片對(duì)包括一階鄰域面片和對(duì)應(yīng)的二階鄰域面片；

24、面積平均計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述面片對(duì)面積，計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片平均面積；

25、權(quán)重確定模塊，用于基于所述面片平均面積，確定每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重；

26、迭代調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)格平滑迭代調(diào)整。

27、第三方面，本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備。所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟：

28、獲取三角網(wǎng)格模型中每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)面積，面片對(duì)包括一階鄰域面片和對(duì)應(yīng)的二階鄰域面片；

29、根據(jù)所述面片對(duì)面積，計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片平均面積；

30、基于所述面片平均面積，確定每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重；

31、根據(jù)所述坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)格平滑迭代調(diào)整。

32、第四方面，本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟：

33、獲取三角網(wǎng)格模型中每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)面積，面片對(duì)包括一階鄰域面片和對(duì)應(yīng)的二階鄰域面片；

34、根據(jù)所述面片對(duì)面積，計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片平均面積；

35、基于所述面片平均面積，確定每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重；

36、根據(jù)所述坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)格平滑迭代調(diào)整。

37、第五方面，本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟：

38、獲取三角網(wǎng)格模型中每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)面積，面片對(duì)包括一階鄰域面片和對(duì)應(yīng)的二階鄰域面片；

39、根據(jù)所述面片對(duì)面積，計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片平均面積；

40、基于所述面片平均面積，確定每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重；

41、根據(jù)所述坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)格平滑迭代調(diào)整。

42、上述三角網(wǎng)格模型平滑方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，獲取三角網(wǎng)格模型中每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)面積，面片對(duì)包括一階鄰域面片和對(duì)應(yīng)的二階鄰域面片，根據(jù)面片對(duì)面積，計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片平均面積；基于面片平均面積，確定每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重；根據(jù)坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)格平滑迭代調(diào)整。整個(gè)過(guò)程中，采用二鄰域的面積平滑，以拓展面積平滑，能夠充分利用更大區(qū)域的面片信息，實(shí)現(xiàn)密度更均勻的網(wǎng)格平滑，因此可以針對(duì)網(wǎng)格模型尖銳處實(shí)現(xiàn)良好的平滑效果。

技術(shù)特征：

1.一種三角網(wǎng)格模型平滑方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取三角網(wǎng)格模型中每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)面積包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)格平滑迭代調(diào)整包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鄰接點(diǎn)坐標(biāo)以及所述當(dāng)前頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重，調(diào)整所述當(dāng)前頂點(diǎn)的坐標(biāo)包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述面片平均面積，確定每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述m為不小于3的正整數(shù)。

7.一種三角網(wǎng)格模型平滑裝置，其特征在于，所述裝置包括：

8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種三角網(wǎng)格模型平滑方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及介質(zhì)，其中，方法包括：獲取三角網(wǎng)格模型中每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片對(duì)面積，面片對(duì)包括一階鄰域面片和對(duì)應(yīng)的二階鄰域面片，根據(jù)面片對(duì)面積，計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的面片平均面積；基于面片平均面積，確定每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重；根據(jù)坐標(biāo)調(diào)整權(quán)重對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)格平滑迭代調(diào)整。整個(gè)過(guò)程中，采用二鄰域的面積平滑，以拓展面積平滑，能夠充分利用更大區(qū)域的面片信息，實(shí)現(xiàn)密度更均勻的網(wǎng)格平滑，因此可以針對(duì)網(wǎng)格模型尖銳處實(shí)現(xiàn)良好的平滑效果。

技術(shù)研發(fā)人員：何慧竹,羅歡,羅園明,錢(qián)沛東,張浩楠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：柏意慧心（杭州）網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2