三维栅格法在数据点云精简中的应用.pdf

维普资讯 第 11卷 第 3期 上 海 大 学 学 报 (自然 科 学 版 ) V0j．1lNo．3 2005年6月 JOURNALOFSHANGHAIUNIVERSITY (NATURALSCIENCE) Jna ．2005 文章编号：1007．2861(2005)03．0242．05 三维栅格法在数据点云精简中的应用 朱冒冒， 冯祖军， 郭建华， 鞠鲁粤 (上海大学 逆向工程研究室，上海 200444) 摘要 ：在均匀栅格法精简数据点云的基础上 ，提出了三维栅格法对数据点云再精简的算法 ．该算法首先建立数据点 的邻近结构，计算其曲率变化 ，在此基础上实现了数据点的 自适应精简 ．算法的的特点是可 以根据不同的精度 自动 在曲率变化大的地方采得较多的样点，在曲率变化小的地方采取相对少的样点．文中的应用实例表明，该算法可以 保证在满足指定精度要求的条件下，得到更合理 的精简效果 ． 关键词 ：逆 向工程；均匀栅格法 ；三维栅格法 中图分类号 ：TP391．72 文献标识码：A DataPointReductionUsinga3-DimensionalCubeAlgorithm ZHUMao-mao， FENGZu-jun， GUOJian-hua， JULu-yue (ReverseEngineeringLaboratory，ShanghaiUniversity，Shanghai200444，China) Abstract：Inordertoreducedatapoint，a3-dimensionalcube-algorithm isproposedbasedonauniform cube- algorithm ．Thismethodischaracterizde bythefactthat，accordingtodifferentprecision，thenumberofsample pointsisindirectproportiontothevarietyofcurvature ．Somepractical examplesgiveninthispapershow that themethodcanreducethedatapointmoreeffectivelyoncertaingivencondition． Keywords：revereengineering；unifomr cube-algorithm；3D-dimensioncube-algorithm 测量数据精简在数据处理中占有极为重要的地 量和分布沿坐标轴方 向将其划分为边长大小为 位 ，通过 ATOS等光学测量系统进行复杂曲面数据 的立方栅格，以便计算各点所在的立方栅格 ．将任一 采集 (抄数)，可以得到大量密集的测量数据 (数据量 栅格内的点组成一个表 ，其 中可能包含一个或多个 往往高达几兆 、几十兆甚至几百兆)．计算机硬件 的 数据点，也可能不含数据点 ．选择最接近所在栅格中 限制以及大量的无用数据都极大地影响了数据处理 心的点作为取样点，以达到简化数据的目的． 的效率和可操作性 ，本文通过计算点云曲率变化大 立方栅格的大小 ￡取决于设定 的简化率 ．简 小 自动调整点云密度 ，从而实现点云的自适应精简 ． 化率 是指简化前后点数量的比值，它根据设计者 的要求选定 ．指定了 之后 ，立方栅格 的边长 可 1 均匀栅格法 由式 (1．1)确定 ．