论文三维模型的任意角度平面切割算法是关于对不知道怎么写三维模型论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文三维模型论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
摘 要： 三维模型切割技术有助于对模型内部做深入了解,在生命科学、医学等领域发挥着越来越重要的作用,且该技术在不断地完善.为了能够得到更有用的内部信息,实现任意角度的切割.首先论述了任意角度平面切割算法原理,算法核心为面的点法式方程,点法式方程采用直角坐标,其缺点是确定的切割方向不够直观,因此增加了极坐标形式,给出转换原理.然后基于VTK进行算法实现,得出一次切多面的更有效的结果.实验结果表明,所给出的任意角度平面切割算法,可行有效,并有较强的灵活性.
关键词： 任意角度； 平面切割； 点法式方程； 三维模型； VTK； 多面切割
中图分类号： TN911.73?34； TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）03?0054?03
Abstract： The cutting technology of 3D model is helpful to understand the internal model deeply, plays a more important role in life science, medicine and other fields, and is improved increasingly. In order to get more useful internal information, the arbitrary?angle cutting is realized. The theory of arbitrary?angle plane cutting algorithm is discussed. The point?normal form equation of a plane as the core of the algorithm adopts the rectangular coordinates, has the intuition for the determined cutting direction, and can increase the polar coordinates form, so the tranormation principle is given. The algorithm implementation based on VTK is realized. A more effective result for multi?surface cutting at one time is obtained. The experimental results show that the arbitrary?angle plane cutting algorithm is feasible and effective, and has strong flexibility.
Keywords： arbitrary angle； plane cutting； point?normal form equation； 3D model； VTK； multi?surface cutting
0 引 言
相比较二维平面来说,三维模型可以展现任意方向的实体结构及任意方向的平面投影[1],目前得到了广泛应用.但三维模型只显示表面结构信息,而表面结构将很多内部对象包裹在里面[2],使得无法看到,想要更好地了解里面的对象就要通过切割技术来实现.在VTK中,对重建物体的切割主要有两种方法[3?4]：一种是利用平面进行剪切；另一种是利用立方体进行切割.本文主要讨论的是第一种方法,即对医学三维重建的面绘制和体绘制进行平面剪切[5].面切割是一类重要的方法,它通过平面进行剪切,可以同时用多个剪切面进行切割,使内部的信息再以平面的形式展现,让观察者可以任意角度的观察内部的图像,获取更多有用的信息.
根据切割面方向可将平面切割分为正交切割和任意角度切割[6].任意角度切割技术的应用更加广泛,可以根据需要对切割面的方向进行设定,将内部不同层次的对象在同一个平面内显示出来,实用性更强,同时人们对这种方法的要求也越来越高.因此,任意角度平面切割技术的研究具有重要的现实意义与应用价值.
1 任意角度切割算法原理
任意角度切割是面切割的一种,关键就在于切割面的确定,可根据面的点法式确定切割面,其流程如图1所示.
首先是点的选取.点在原则上是可以随意选取的,但是在实际例子中,要根据实际的情况选取合适的点.用表示选取的一点,该点为切割平面上的一点,是在切割之前根据需要在三维模型内部选取的,该点属于切割平面.然后是法向量的选取,根据需要可以给定切割面的角度,即切割面的方向,法向量的给定可以分两种：一种是直角坐标；另一种是极坐标,而角度的确定更直观的形式是极坐标的形式,但在应用当中用到的是空间面的点法式,所以极坐标要通过公式转化为直角坐标.
假设给出的法向量的极坐标为,根据极坐标与直角坐标的转换公式（1）,可得到为转换后切割面的直角坐标系中的法向量形式,切割面的角度就是由该向量确定的,由这两个条件就可以根据空间平面点法式方程（2）确定切割面.
切割面确定后,下一步就是切割面的映射,可通俗理解为求切割面和三维模型的交集,将交集部分添加到三维模型中,使切割面以平面的形式在三维模型中显示.
切割面确定后,就将三维模型用这一平面分成了两部分,而当法向量确定后,所显示的部分只是切割面所切出来的两个切面中的一个,该部分的切面的外法向量和切割面的法向量是一致的,而另一部分则被切掉了,如图2所示.
在图2中,左边为一个三维的立体图,在该立体图中确定一个点及法向量,黑点表示确定的点,箭头表示法向量,则切割完成后的效果图就是右边实线部分所显示的立体图.同样,还可以在此基础上设定其他的点和法向量,这里要注意的是,在设置的时候要保证切割面与剩下的立方体有交集才可以,也就是如果一次切割后再进行切割时,以第一次切割完成后的部分作为第二次切割的模型,以此类推,可以进行多次切割,如果没有交集,那将是没有意义的切割,如图3所示.
总结:这是一篇与三维模型论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
参考文献：
1、 基于Surpac的傲牛铁矿矿床三维模型构建 摘 要：借助Surpac软件建立了傲牛铁矿钻孔数据库，进行了样品组合，对原始样品和组合样进行了统计分析。构建了矿区地表、岩层和矿体三维模型，利用。
2、 三维模型技术的实践应用 摘要：三维模型是一个物体使用计算机技术进行多边形表示，并可以在设备上具体显示的模型数据，任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。三维场景建。
3、 面向FluentPABR反应器三维模型分割方法 摘 要：在污水处理过程中PABR是非常重要的一种反应器，尤其在医药废水处理领域应用广泛。对Fluent模拟来说，三维模型的建立是个不可缺少的过程。
4、 校企合作下基于五维能力模型职教双师培养实践 【摘要】职业教育是面向就业的教育，在实践教学改革深化推进过程中，双师队伍建设是改革的重要环节。当前很多双师培养重在单一能力层次提升，没有很好的从。
5、 基于AHP网络广告三维决策模型 网络广告是利用数字技术制作和表示的，在互联网上传播、发布的广告。自从1997年3月中国出现第一条商业性网络广告以来，网络广告得到了飞速发展，据艾。
6、 互联网多维价值网络模型 【摘 要】 以互联网产业化为代表的新技术革命给传统经济带来严峻考验，许多企业纷纷创新以求生存及发展。美的集团从2011年起两次自主战略转型，创新。