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三角网格平滑:精准处理三角面片和网格-MATLAB开发

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简介:
本项目提供了一种利用MATLAB进行三角网格平滑的方法,特别适用于精细调整三角形面片及复杂网格结构。通过算法优化,确保模型表面更加光滑连续,适合于计算机图形学、CAD设计等领域应用。 此函数用于平滑三角网格或补丁,并支持精确的曲率流平滑。它在法线方向上进行平滑操作,同时保持边缘比率不变。此外,该功能还允许使用基于反向顶点距离的伞权重来进行拉普拉斯平滑,以使边缘长度更加均匀化。 此函数适用于多种应用场景,例如对等值面网格、缩放空间以及简化补丁进行处理。相关理论依据包括 Mathieu Desbrun 等人的研究“利用扩散和曲率流隐式处理不规则网格”及 Alexander Bobenko 的论文“曲率估计”。 出于加速目的,该代码部分使用了 Matlab 编写,并且有一部分用 C 语言编写。 如果在使用过程中遇到任何问题或错误,请随时反馈。

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客服
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  • -MATLAB
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    本项目提供了一种利用MATLAB进行三角网格平滑的方法,特别适用于精细调整三角形面片及复杂网格结构。通过算法优化,确保模型表面更加光滑连续,适合于计算机图形学、CAD设计等领域应用。 此函数用于平滑三角网格或补丁,并支持精确的曲率流平滑。它在法线方向上进行平滑操作,同时保持边缘比率不变。此外,该功能还允许使用基于反向顶点距离的伞权重来进行拉普拉斯平滑,以使边缘长度更加均匀化。 此函数适用于多种应用场景,例如对等值面网格、缩放空间以及简化补丁进行处理。相关理论依据包括 Mathieu Desbrun 等人的研究“利用扩散和曲率流隐式处理不规则网格”及 Alexander Bobenko 的论文“曲率估计”。 出于加速目的,该代码部分使用了 Matlab 编写,并且有一部分用 C 语言编写。 如果在使用过程中遇到任何问题或错误,请随时反馈。
  • Delaunay.rar_Delaunay_Delaunay_坐标_Matlab_ Matlab
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    本资源包提供关于Delaunay三角网的详细资料和Matlab实现代码,适用于地理信息系统、计算机图形学等领域。含坐标网格生成与处理方法。 利用MATLAB读取坐标文件生成Delaunay三角网,程序源代码和示例数据已包含。
  • Python工具
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    Python三角网格处理工具是一款专为地理信息系统和工程设计领域的专业人士开发的高效实用软件。该工具利用Python语言强大的数据处理能力,提供了一整套针对复杂地形与模型构建中的三角形网格创建、编辑及分析的功能。无论是进行三维建模还是地表数据分析,此工具都能极大地提高工作效率并保证结果的精确性。 在博客专栏中有详细介绍的程序包括: 01_mesh_sphere_ball.py:该程序展示了如何对球面和立方体表面进行三角化处理。 02_trimesh_slz.py:此脚本用于三棱柱模型的可视化,并演示了将trimesh.Trimesh对象转换为open3d的o3d.geometry.TriangleMesh对象的过程。 03_trimesh_o3d.py:该程序同样涉及三棱柱模型的可视化,但这次是展示如何将open3d的o3d.geometry.TriangleMesh对象转化为trimesh.Trimesh对象的方法。 04_orientation_o3d.py:此脚本通过改变三棱柱表面三角网格中顶点的顺序来观察其对可视化结果的影响。 05_slz.obj:这是一个包含三棱柱模型数据的obj文件,可以直接使用相关软件或程序进行读取和处理。
  • MATLAB——曲率估算
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    本项目采用MATLAB进行三角网格模型上的曲率自动估算,旨在提供高效准确的几何分析工具,适用于计算机图形学、逆向工程等领域。 在MATLAB开发中进行三角网格曲率估计。计算每个顶点的曲率以及曲率导数张量。
  • MATLAB 的读取
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    本文章介绍了如何使用MATLAB软件来处理和分析三角形网格数据。其中包括了从文件中读取、显示以及对三角网格进行操作的基本方法。适合初学者快速入门。 基于MATLAB读取STL文件并去除文件中的冗余点以建立拓扑结构,方便后续操作。
  • 的主曲率、高斯曲率均曲率:曲率-MATLAB
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    本项目提供了一种计算三角网格模型中每个顶点及其相邻面片主曲率、高斯曲率和平均曲率的方法,采用MATLAB实现。适用于计算机图形学与几何处理研究。 此函数用于计算三角网格上的主曲率方向及值。首先将数据旋转以使得当前法线顶点变为[-1, 0, 0]的方向,从而可以用XY坐标来描述数据而不是XYZ坐标系。接下来,在局部顶点的邻域内拟合一个最小二乘二次补丁,公式为“f(x,y) = ax^2 + by^2 + cxy + dx + ey + f”。然后使用海森矩阵(Hessian matrix)计算主曲率、平均曲率和高斯曲率。函数输出包括:Cmean表示平均曲率;Cgaussian代表高斯曲率;Dir1为第一主要成分的XYZ方向向量;Dir2是第二主要成分的XYZ方向向量;Lambda1则给出第一个主要成分的具体值。 输入参数: - FV: 三角网格数据。 - usethird:布尔值,指定是否使用三阶邻居顶点来拟合曲率以获得更平滑但可能不那么局部的结果,默认为假。
  • CGAL
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    CGAL三角网格式是计算几何算法库(Computational Geometry Algorithms Library)中的一个重要组成部分,用于高效地创建、维护和查询二维及三维空间中的Delaunay三角剖分和网格结构。 CGAL三角网格是计算机图形学与几何领域中的一个基本概念,用于描述三维空间内的多边形网络结构。这类网格式的模型特别之处在于所有的面都是由三个顶点组成的三角形构成的。 这种类型的网格在模拟复杂物体表面的应用中非常常见,比如建筑、汽车和人体等。它们可以采用多种方式来表示这些复杂的几何形状,包括但不限于通过简单的三角数组或更高级别的索引三角网格式(Indexed Triangle Mesh)进行描述。其中,前者直接列出所有构成该模型的独立三角形;而后者则会创建一个顶点列表与对应的三角形列表,并且每个面都用到三个不同的顶点来定义。 然而,在实际使用过程中这些表示方式也存在一些局限性:例如邻接信息通常隐含在数据结构中,需要额外处理才能获取。因此人们发展出了更多先进的技术手段来进行改进,比如维护边的连接关系或是采用winged edge模型等方法。 对于CGAL库中的三角网格类来说,则会提供一系列的方法以方便用户进行顶点与面的操作及管理,并且为了提高效率和简化实现过程,我们可以对每个多边形的最大顶点数做出一定限制。虽然索引三角网格式已经足够满足大多数基础应用的需求了,但针对一些特定操作的优化仍然存在改进的空间。 综上所述,在计算机图形学以及建模领域中使用多边形网格与三角网格是非常普遍的做法,并且它们可以通过多种不同的表示方法来实现其功能和性能需求。
  • 基于MATLAB的PLY点云
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    本项目利用MATLAB实现PLY格式点云数据的三角网格化处理,旨在提升3D模型重建质量和效率。通过优化算法,能够有效减少计算复杂度并提高渲染速度。 使用MATLAB对输入的PLY点云进行三角网格化处理,并输出三角网格化的结果。
  • Delaunay生成
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    Delaunay三角网格生成是一种几何算法,用于创建能够最大化最小内角的三角网,广泛应用于计算机图形学、地形建模和科学计算中。 Delaunay三角网生成在VC6.0和MFC环境下的实现。
  • TriStream:在上计算流线-MATLAB
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    TriStream是一款用于MATLAB环境下的工具箱,专门设计用来在三角形网格数据集上高效地生成和显示流线。它为研究人员与工程师提供了一个强大的平台来探索复杂的二维矢量场结构,支持对气象、海洋学及计算机视觉等领域中广泛使用的数据进行深入分析。 TRISTREAM 使用节点速度在三角形网格上追踪流线。函数 FlowP=TriStream(tri,x,y,u,v,x0,y0) 计算由 tri 指定的三角形网格上的流线,其中节点坐标为 [x,y]。使用节点速度 u 和 v 跟踪流线,并为输入向量 [x0, y0] 中的每个种子点生成一条流线。跟踪流线直到满足以下四个条件之一:1) 粒子超出网格;2)粒子与自己的路径相交,形成一个循环;3)粒子进入停滞区(U~V~0);4) 超过最大迭代次数。TRISTREAM 的输出是一个结构数组 FlowP,包含粒子流路,可以使用 PLOTTRISTREAM 显示。 算法:TRISTREAM 遵循 Mihai Dorobantu 在论文“Efficient Streamline Computations on Unstructured Grids”中概述的方法。