计算机图形学论文分享实现逼近细分模式的统一分解架构【摘要】多边形是计算机图形学的一个普遍的建模原语，为渲染多边形而量身度制的图形硬件也已经成为现实。然而，在实现高度分 g-逼近光滑曲面时，使用多边形建模存在很多问题。这是因为这样的逼近往往含有数十万的多边形，使得设计者难以自由地控制形状。细分则是解决这个难题的新技术，细分曲面的生成也正被广泛地应用于计算机图形讨论和几何建模应用，并将成为下一代几何建模原语。本文讨论了使用具有分解因子的统一架构生成以逼近模式为例的多边形网格细分曲面建模，并且实现了基于四边形/三角形混合网格的细分。关键词细分曲面逼近分解多边形网格修正因子1 引言几何造型是计算机图形学讨论的核心内容之一。它在处理中需要进行复杂的计算，并且消耗大量的计算资源，而且由于对计算机图形显示的真实性、实时性以及交互性等方面要求的日益增长，寻求快速几何造型方法一直是讨论的热点细分算法是用不断细分的多边形网格在允许的误差范围内来代替光滑曲线曲面的算法技术。细分算法于 1978 年由 Catmull 和Clark 提出 J，以后出现了许多细分格式，如 Loop 格式、四点格式等。通常有两种典型的网格分裂方法：顶点分裂和面分裂。Catmul1.Clark 细分采纳基于四边形网格的面分裂，而 Loop 曲面(1987 年)，蝶形曲面(1990年)是基于三角形网格的。对采纳面分裂的模式，假如其顶点位置保持不变，则称为插值细分模式，其它称为逼近细分模式。以细分为特征的离散造型方法只存储离散点列，适合计算机处理的特点，可以高效地提高处理速度，而且对复杂形体比较容易操纵和绘制，因此细分方法将成为下一代造型系统的主要方法。本文阐述在一个使用修正因子的统一架构下实现多种逼近细分模式和新型的混合多边形网格细分模式，并且对其进行了改进，使之较好地适应混合多边形网格的思想。本文把逼近细分模式分为利用拓扑规则的线性细分和利用几何规则的光滑化这两个步骤，并且为了光滑度，又增加了采纳修正因子进行调整的步骤。本文的算法思想着重关注实现的简便性和高效性，不需要复杂的数据结构或网格遍历算法而使用由顶点列表和顶点索引序列构成的显式形式表示曲面。这种索引的数据结构由于其便于多边形渲染而在图形学中应用广泛。2 四边形网格的分解细分模式为了对任意多边形网格曲面都能进行线性细分，本文对四边形网格的每个面采纳了 Catmul1.Clark 分裂方法的线性细分。即对每个面先在其形心...
