JP2006277712A - Fitting device, method and program for three-dimensional model - Google Patents
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Description
本発明は、3次元モデルのフィッティング装置、方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a three-dimensional model fitting apparatus, method, and program.
リバースエンジニアリング(RE)とは、3次元スキャンあるいはX線CTスキャンなどによって3次元物理モデルなどを測定し、得られた測定点群にフィットする曲面モデルを生成する手法であり、スタイルデザインにおいてCADシステムにより直接設計することが困難であるような曲面モデルの生成や、内部構造をもつ解析用モデルの生成に適している。 Reverse engineering (RE) is a method of measuring a 3D physical model by 3D scan or X-ray CT scan, etc., and generating a curved surface model that fits the obtained measurement point group. It is suitable for generating a curved surface model that is difficult to design directly, and for generating an analysis model having an internal structure.
従来、REにおけるフィッティング曲面モデルとして、ポリゴン曲面近似モデルや4辺形パラメトリック曲面が主として用いられてきた。しかしながら、前者は面分数が莫大となるため幾何演算に時間がかかり、しかも滑らかな曲面を表現することができない問題点があった。後者は単一の4辺形曲面パッチのみによる、点群にフィットする滑らかな曲面の生成が困難で、また複数パッチ間を滑らかに接続するための処理が複雑となる問題点があった。 Conventionally, polygonal surface approximation models and quadrilateral parametric surfaces have been mainly used as fitting surface models in RE. However, the former has a problem that it takes a long time to perform geometric calculation because the surface fraction becomes enormous, and a smooth curved surface cannot be expressed. The latter has a problem that it is difficult to generate a smooth curved surface that fits a point group using only a single quadrangular curved surface patch, and the processing for smoothly connecting a plurality of patches is complicated.
このような問題点の解決手法として、文献「Schroder, P.: "Subdivision for modeling and animation." Course notes of SIGGRAPH 98. 1998」(非特許文献1)では、細分割曲面を測定点群に対するフィッティング曲面モデルとして利用する技術が提案されている。細分割曲面は、任意の接続性をもつメッシュ上に単一の滑らかな曲面を生成できるなど、REのフィッティング曲面モデルとしての魅力的な特徴が多くある。また近年では、細分割曲面のモデリング機能を有する商用3Dモデリングソフトウェアも数多く存在し、さらに機械系CADシステムにおいても細分割曲面を用いた意匠設計機能をもつものも現れている。 As a method for solving such problems, the document “Schroder, P .:“ Subdivision for modeling and animation. ”Course notes of SIGGRAPH 98. 1998” (Non-Patent Document 1) fitting a subdivision curved surface to a measurement point group A technique to be used as a curved surface model has been proposed. The subdivided curved surface has many attractive features as an RE fitting curved surface model such that a single smooth curved surface can be generated on a mesh having arbitrary connectivity. In recent years, there are many commercial 3D modeling software having a function for modeling a subdivided curved surface, and some mechanical CAD systems have a design design function using a subdivided curved surface.
細分割曲面のRE問題とは、細分割極限曲面が測定点群にフィットするような初期制御メッシュを導出する問題と定義できる。非接触測定器の発達により、近年では、多様なソースから得られた大規模かつ複雑な測定データに対する高性能なフィッティング能力を有することが細分割曲面のRE問題にも要求されている。これらの機能要求は、以下の4つである。 The RE problem of the subdivision curved surface can be defined as a problem of deriving an initial control mesh in which the subdivision limit curved surface fits the measurement point group. Due to the development of non-contact measuring instruments, in recent years, the RE problem of subdivided curved surfaces is required to have a high-performance fitting capability for large-scale and complex measurement data obtained from various sources. These function requests are the following four.
第1の機能要求は、複雑な幾何構造をもつ物体に対する頑健なフィッティングである。スタイルデザインで作られるデザインモックアップは、ボタン穴や放熱穴といった任意のしかも複雑な幾何形状を含むものが多い。また、X線CTスキャンで測定された物体は、多重シェルや冷却管路のような複雑な内部構造をもつことがある。このような場合にも対応する複雑な初期制御メッシュを導出しなければならない。 The first functional requirement is a robust fitting for objects with complex geometric structures. Many design mockups made with style design include arbitrary and complex geometric shapes such as button holes and heat dissipation holes. In addition, an object measured by an X-ray CT scan may have a complicated internal structure such as a multiple shell or a cooling pipe. A complicated initial control mesh corresponding to such a case must be derived.
第2の機能要求は、フィッティング誤差の管理である。フィッティング誤差は、生成される細分割曲面の品質を保つために、直接的または間接的に制御されなければならない。 The second function request is management of fitting errors. The fitting error must be controlled directly or indirectly in order to maintain the quality of the generated subdivision surface.
第3の機能要求は、莫大な測定点群に対する高速なフィッティングである。フィッティング処理は、数百万点程度の莫大な測定点群に対してもできるだけ短時間で完了することが望ましい。 The third function requirement is high-speed fitting to a huge measurement point group. It is desirable that the fitting process be completed in as short a time as possible even for an enormous measurement point group of about several million points.
第4の機能要求は、特徴稜線部に対する高精度なフィッティングである。デザインモックアップや工業製品の3次元物理モデルには、「特徴稜線」と呼ばれる、表面の曲率が急激に変化する領域が数多く存在する。これらの領域は、完全にシャープな稜線としてではなく、実際には微小半径のフィレットとして存在している。それゆえ、これらの微小半径のフィレットを認識し、適切な位相と幾何形状をもつ初期制御メッシュを導出して、このようなフィレットとして存在する特徴稜線部をその細分割曲面の極限曲面において再現する必要がある。 The fourth function requirement is high-precision fitting to the feature ridge line portion. In design mockups and 3D physical models of industrial products, there are many regions called “characteristic ridges” where the curvature of the surface changes abruptly. These regions do not exist as perfectly sharp edges, but actually as small radius fillets. Therefore, it recognizes these microradius fillets, derives an initial control mesh with an appropriate phase and geometry, and reproduces the feature ridges that exist as such fillets on the limit curved surface of the subdivision surface There is a need.
文献「Hoppe, H. et al.: "Surface reconstruction from unorganized points." SIGGRAPH 92 Conference Proceedings, (1992) 71-78.」(非特許文献2)、文献「Hoppe, H. et al.: "Piecewise smooth surface reconstruction." SIGGRAPH 94 Conference Proceedings, (1994) 295-302.」(非特許文献3)には、測定点群から細分割曲面を生成するREの代表的な手法が記載されている。この手法では、エネルギー最小化を用いて、稜線がタグづけされたLoop細分割曲面を点群から生成し、タグづけされた稜線方向には異なる細分割ルールを適用することで、完全にシャープな特徴稜線を表現できる。また、文献『竹内真悟、鈴木宏正ほか:「点群および多面体データに基づく細分割曲面の生成手法」、日本機械学会論文誌C編、 67, 653 (2001) 284-289』(非特許文献4)では、単純な幾何形状で少ない面分数の初期制御メッシュをもとにフィッティングしていき、初期制御メッシュは、誤差エネルギー関数の最小化および制御頂点の挿入を繰り返すことでその幾何・位相構造を改良し、その細分割極限点を測定点群にフィットするように調節する手法が提案されている。しかし、この手法は高速であるが、正確なフィッティングのためには、マニュアルで初期制御メッシュを定義しなければならない問題点があった。 Literature “Hoppe, H. et al .:“ Surface reconstruction from unorganized points. ”SIGGRAPH 92 Conference Proceedings, (1992) 71-78. (Non-Patent Literature 2), literature“ Hoppe, H. et al .: “Piecewise "SIGGRAPH 94 Conference Proceedings, (1994) 295-302." (Non-Patent Document 3) describes a typical technique of RE that generates a subdivision surface from a group of measurement points. This technique uses energy minimization to generate a loop subdivision surface tagged with ridgelines from a point cloud and applies different subdivision rules to the tagged ridgeline directions, resulting in a perfectly sharp Feature ridgeline can be expressed. Also, “Shingo Takeuchi, Hiromasa Suzuki et al .:“ Generation method of subdivision surfaces based on point cloud and polyhedron data ”, Journal of the Japan Society of Mechanical Engineers, C, 67, 653 (2001) 284-289” (Non-patent Document 4) ), Fitting is performed based on the initial control mesh with a simple geometric shape and a small number of surface fractions. The initial control mesh repeats the minimization of the error energy function and the insertion of control vertices to change its geometric / topological structure. A method for improving and adjusting the subdivision limit point so as to fit the measurement point group has been proposed. However, although this method is fast, there is a problem that an initial control mesh must be manually defined for accurate fitting.
文献「Joeng, W. et al.: "Direct reconstruction of displaced subdivision surface from unorganized points." Pacific Graphics 01 Conference Proceedings, (2001) 160-168.」(非特許文献5)では、測定点群からのDisplaced subdivision surface(DSS)の生成を提案している。DSSは滑らかな細分割曲面にスカラー・ディスプレイスメント・マップを重ね合わせることで、モデルの詳細を表現する手法である。この手法では、文献「Kobbelt, L. P. et al.: "A shrink wrapping approach to remeshing Polygonal Surfaces." EUROGRAPHICS 99 Proceedings, (1999) 119-130.」(非特許文献6)で提案されているShrink−wrapping技法、及び、文献「Garland, M. et al.: "Surface simplification using quadric error metrics." SIGGRAPH 92 Conference Proceedings, (1992) 209-216.」(非特許文献7)で提案されているQuadric error metrics(QEM)技法に基づく簡略化を用いて測定点群から初期制御メッシュを直接生成することが可能であるが、任意の種数をもつ物体の測定点群に細分割曲面をフィットできない。文献「Razdan, A. et al.: "Reverse Engineering Using a Subdivision Surface Scheme." 3D Modelling 03 Proceedings (2003)」(非特許文献8)にもDSSに対するフィッティングが提案されているが、このアルゴリズムは高密度メッシュを入力として用いており、測定点群には対応していない。文献「Kanai, T: MeshToSS: "Converting Subdivision Surfaces from Dense Meshes." 6th International Fall Workshop on Vision, Modeling and Visualization 01 proceedings, (2001) 325-332.」(非特許文献9)では、初期制御メッシュは、細分割極限点に対するQEMに基づいた高密度メッシュの簡略化によって生成する手法が提案されている。しかし、この手法は、安定して高密度メッシュから初期制御メッシュを生成することができるが、測定点群からのフィッティングについては議論されておらず、また微小なフィレット領域を認識した正確なフィッティング能力に限界がある問題点があった。 In the document "Joeng, W. et al .:" Direct reconstruction of displaced subdivision surface from unorganized points. "Pacific Graphics 01 Conference Proceedings, (2001) 160-168. (Non-Patent Document 5), Displaced from measurement points. It proposes the generation of subvision surface (DSS). DSS is a technique for expressing details of a model by superimposing a scalar displacement map on a smooth subdivision surface. In this method, Shrink-wrapping proposed in the document "Kobbelt, LP et al .:" A shrink wrapping approach to remeshing polygonal surfaces. "EUROGRAPHICS 99 Proceedings, (1999) 119-130. Techniques and Quadric error metrics proposed in the literature “Garland, M. et al .:“ Surface simplification using quadric error metrics. ”SIGGRAPH 92 Conference Proceedings, (1992) 209-216.” Although it is possible to generate the initial control mesh directly from the measurement point group using simplification based on the (QEM) technique, the subdivision surface cannot be fitted to the measurement point group of an object having an arbitrary genus. The literature “Razdan, A. et al .:“ Reverse Engineering Using a Subdivision Surface Scheme. ”3D Modeling 03 Proceedings (2003)” (non-patent document 8) proposes fitting for DSS, but this algorithm is highly The density mesh is used as an input and does not correspond to the measurement point group. In the document "Kanai, T: MeshToSS:" Converting Subdivision Surfaces from Dense Meshes. "6th International Fall Workshop on Vision, Modeling and Visualization 01 proceedings, (2001) 325-332. A method of generating by simplifying a high-density mesh based on QEM for the subdivision limit point has been proposed. However, this method can stably generate the initial control mesh from the high-density mesh, but the fitting from the measurement point group is not discussed, and the accurate fitting ability that recognizes the small fillet region There was a problem with its limitations.
以上のような既存技術は、コンピュータ・グラフィックスへの応用を目的とした点群からの細分割曲面の生成手法としては優れた方法であるといえ、上記の4つの機能要求を同時にすべて満足し得るものはなかった。
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、3次元モデルのスキャニングから得た特徴稜線部を含む複雑な形状の高密度測定点群に対しても、高精度かつ頑健、高速に適切なLoop細分割曲面の初期制御メッシュ(ICM)を生成でき、また、上述の4つの機能要求をすべて満たし、複雑かつ高密度な測定点群に対して頑健かつ高精度、高速にLoop細分割曲面をフィットさせることができる3次元モデルのフィッティング技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and can be applied to a high density measurement point group having a complicated shape including a characteristic ridge line portion obtained from scanning of a three-dimensional model. It is possible to generate an initial control mesh (ICM) of a loop subdivision curved surface that is accurate, robust, and suitable for high speed, and meets all the above four functional requirements, and is robust and accurate for complex and high-density measurement points. An object of the present invention is to provide a 3D model fitting technique capable of fitting a Loop subdivision curved surface at high speed.
請求項1の発明の3次元モデルのフィッティング装置は、3次元物理モデルのスキャニングデータを入力し、高密度測定点群を生成する高密度測定部と、前記高密度測定部の生成した高密度測定点群に対して高密度メッシュを生成する高密度メッシュ構築部と、前記高密度メッシュ構築部の生成した高密度メッシュに対して特徴境界の抽出処理を行う特徴境界抽出部と、前記特徴境界抽出部の抽出した特徴境界を用いて、前記高密度メッシュの簡略化による特徴境界を保存した初期制御メッシュシードを生成する初期制御メッシュシード生成部と、前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成して出力する初期制御メッシュ幾何改良部とを備えたものである。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional model fitting apparatus that receives scanning data of a three-dimensional physical model and generates a high-density measurement point group, and a high-density measurement generated by the high-density measurement unit. A high-density mesh constructing unit that generates a high-density mesh for the point group; a feature boundary extracting unit that performs a feature boundary extracting process on the high-density mesh generated by the high-density mesh constructing unit; and the feature boundary extraction An initial control mesh seed generating unit that generates an initial control mesh seed that preserves the feature boundary by simplifying the high-density mesh using the extracted feature boundary; and geometric improvement of the initial control mesh seed And an initial control mesh geometry improvement unit that generates and outputs a Loop subdivision curved surface initial control mesh.
請求項2の発明は、請求項1の3次元モデルのフィッティング装置において、前記高密度メッシュ構築部は、前記高密度測定部の生成した高密度測定点群に対してMarching cubes法を適用してボリュームベース・メッシュを生成し、さらにこれにShrink−wrapping法を適用して高密度メッシュを生成し、前記初期制御メッシュ幾何改良部は、Quasi−interpolationにより前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成することを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the three-dimensional model fitting apparatus according to the first aspect, the high-density mesh construction unit applies the Marching cubes method to the high-density measurement point group generated by the high-density measurement unit. A volume-based mesh is generated, and a high-density mesh is generated by applying a shrink-wrapping method to the volume-based mesh. The initial control mesh geometry improvement unit performs geometric improvement of the initial control mesh seed by quasi-interpolation. Thus, a loop subdivision curved surface initial control mesh is generated.
請求項3の発明の3次元モデルのフィッティング方法は、3次元物理モデルのスキャニングデータを入力し、高密度測定点群を生成する高密度測定ステップと、前記高密度測定点群に対して高密度メッシュを生成する高密度メッシュ生成ステップと、前記高密度メッシュに対して特徴境界の抽出処理を行う特徴境界抽出ステップと、前記特徴境界を用いて、前記高密度メッシュの簡略化による特徴境界を保存した初期制御メッシュシードを生成する初期制御メッシュシード生成ステップと、前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成する初期制御メッシュ幾何改良ステップとを有するものである。 According to a third method of fitting a three-dimensional model of the present invention, a high-density measurement step of inputting scanning data of a three-dimensional physical model to generate a high-density measurement point group, and a high-density measurement for the high-density measurement point group A high-density mesh generation step for generating a mesh, a feature boundary extraction step for performing feature boundary extraction processing on the high-density mesh, and a feature boundary obtained by simplifying the high-density mesh using the feature boundary An initial control mesh seed generating step for generating the initial control mesh seed, and an initial control mesh geometric improving step for generating a Loop subdivision curved surface initial control mesh by performing geometric improvement of the initial control mesh seed. .
請求項4の発明は、請求項3の3次元モデルのフィッティング方法において、前記高密度メッシュ生成ステップでは、前記高密度測定点群に対してMarching cubes法を適用してボリュームベース・メッシュを生成し、さらにこれにShrink−wrapping法を適用して高密度メッシュを生成し、前記初期制御メッシュ幾何改良ステップでは、Quasi−interpolationにより前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成することを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the three-dimensional model fitting method according to the third aspect, in the high-density mesh generation step, a volume-based mesh is generated by applying a Marching cubes method to the high-density measurement point group. Further, a high-density mesh is generated by applying a shrink-wrapping method to this, and in the initial control mesh geometric improvement step, the initial control mesh seed is geometrically improved by quasi-interpolation to perform loop subdivision curved surface initial control. It is characterized by generating a mesh.
請求項5の発明の3次元モデルのフィッティングプログラムは、3次元物理モデルのスキャニングデータを入力し、高密度測定点群を生成する高密度測定処理と、前記高密度測定点群に対して高密度メッシュを生成する高密度メッシュ生成処理と、前記高密度メッシュに対して特徴境界の抽出処理を行う特徴境界抽出処理と、前記特徴境界を用いて、前記高密度メッシュの簡略化による特徴境界を保存した初期制御メッシュシードを生成する初期制御メッシュシード生成処理と、前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成する初期制御メッシュ幾何改良処理とをコンピュータに実行させるものである。 A three-dimensional model fitting program according to a fifth aspect of the present invention inputs a scanning data of a three-dimensional physical model and generates a high density measurement point group, and a high density for the high density measurement point group. A high-density mesh generation process for generating a mesh, a feature boundary extraction process for extracting a feature boundary for the high-density mesh, and a feature boundary by preserving the high-density mesh using the feature boundary The initial control mesh seed generating process for generating the initial control mesh seed and the initial control mesh geometric improving process for generating the loop subdivision curved surface initial control mesh by executing the geometric improvement of the initial control mesh seed are executed by the computer. Is.
請求項6の発明は、請求項5の3次元モデルのフィッティングプログラムにおいて、前記高密度メッシュ生成処理では、前記高密度測定点群に対してMarching cubes法を適用してボリュームベース・メッシュを生成し、さらにこれにShrink−wrapping法を適用して高密度メッシュを生成し、前記初期制御メッシュ幾何改良処理では、Quasi−interpolationにより前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成することを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the three-dimensional model fitting program according to the fifth aspect, in the high-density mesh generation process, a volume-based mesh is generated by applying a Marching cubes method to the high-density measurement point group. In addition, a high-density mesh is generated by applying a shrink-wrapping method to this, and in the initial control mesh geometric improvement process, the initial refinement of the initial control mesh seed is performed by quasi-interpolation to perform loop subdivision curved surface initial control. It is characterized by generating a mesh.
本発明によれば、極限曲面は任意位相で単一の滑らかな曲面を表現でき、細分割計算は内分点生成と頂点位置更新するだけであるので単純であってコンピュータの負荷を軽くでき、かつ詳細度(LOD)制御が容易である利点がある。 According to the present invention, the limit curved surface can express a single smooth curved surface with an arbitrary phase, and the subdivision calculation is simple because it only needs to generate the internal dividing point and update the vertex position. In addition, there is an advantage that the degree of detail (LOD) control is easy.
また、本発明によれば、穴や特徴稜線を含む複雑形状の高密度測定点群に対し、メッシュ上の曲率評価に基づいて、微小フィレットとなる特徴稜線部に対しても適切な位相構造をもつ初期制御メッシュを推定し、高精度かつ高速なLoop細分割曲面へのフィッティングが可能な技術を提供できる。 In addition, according to the present invention, an appropriate phase structure is also applied to a feature ridge line portion that becomes a micro fillet based on a curvature evaluation on a mesh for a complex shape high density measurement point group including a hole and a feature ridge line. It is possible to provide a technique capable of estimating an initial control mesh and fitting to a loop subdivision surface with high accuracy and high speed.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図1は本発明の1つの実施の形態の3次元モデルのフィッティング装置のブロック図であり、図2は、この3次元モデルのフィッティング装置が実行するフィッティング処理のシーケンス図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a 3D model fitting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sequence diagram of a fitting process executed by the 3D model fitting apparatus.
本実施の形態の3次元モデルのフィッティング装置は、3次元物理モデルをスキャンニングする3Dスキャナあるいは3DCTスキャナのような装置の3次元モデル測定部101、この3次元モデル測定部101から測定データを入力し、高密度測定点群Uを生成する高密度測定部102、この高密度測定部102からの高密度測定点群Uに対して3次元ボクセルモデルを用いた高密度メッシュの構築処理を実行する高密度メッシュ構築部103、この高密度メッシュ構築部103の生成する高密度メッシュM1に対して特徴境界の抽出処理を行う特徴境界抽出部104、高密度メッシュの簡略化による特徴境界を保存した初期制御メッシュシードを生成する初期制御メッシュシード生成部105、Quasi−interpolationによる初期制御メッシュの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュM3を出力する初期制御メッシュ幾何改良部106、そして各部で算出した諸データを保存し、また各部からの読出しにより該当データを出力する記憶装置110を備えている。
The 3D model fitting apparatus according to the present embodiment has a 3D
本実施の形態の3次元モデルのフィッティング装置による3次元モデルのフィッティング方法は次の通りである。なお、本装置はコンピュータシステムに下記の演算処理を実行する3次元モデルのフィッティングプログラムをインストールすることによって当該方法を実施するものであるが、ここでは演算処理ごとに分けて説明する。 A method for fitting a three-dimensional model by the three-dimensional model fitting apparatus of the present embodiment is as follows. This apparatus implements the method by installing a three-dimensional model fitting program for executing the following arithmetic processing in a computer system. Here, the processing will be described separately for each arithmetic processing.
本実施の形態の3次元モデルのフィッティング方法は、ボクセルモデルを用いた高密度メッシュの構築(ステップSQ01)、特徴境界の抽出(ステップSQ02)、高密度メッシュの簡略化による特徴境界を保存した初期制御メッシュシードの生成(ステップSQ03)、Quasi−interpolationによる初期制御メッシュの幾何改良(ステップSQ04)の4つのステップから構成される。 The three-dimensional model fitting method according to the present embodiment is a method of storing a feature boundary by constructing a high-density mesh using a voxel model (step SQ01), extracting a feature boundary (step SQ02), and simplifying the high-density mesh. It consists of four steps: generation of control mesh seed (step SQ03) and geometric improvement of the initial control mesh by Quasi-interpolation (step SQ04).
ステップSQ01は高密度メッシュの生成ステップである。3次元スキャナ101でスキャニングされ、高密度測定部102でこのスキャニングデータから生成された複雑形状の高密度測定点群に対し、高精度に細分割曲面をフィットさせるには、点群が表す形状の位相構造、幾何特徴を良く反映し、かつ少ない頂点数の初期制御メッシュシード(初期制御メッシュ推定形状)を安定に生成することが必要である。本実施の形態では、このシード生成の前処理として、高密度メッシュ構築部103が以下の処理手順によって、高密度メッシュを生成する。
Step SQ01 is a high-density mesh generation step. In order to fit a subdivision curved surface with high precision to a high-density measurement point group having a complex shape, which is scanned by the three-
図3はMarching Cubesの概要の説明図である。Marching Cubesによる概略メッシュ生成は、図3(a)に示すように高密度測定部102からの入力となる高密度測定点群Uを、間隔のボクセル空間内に配置し、各ボクセルのUに対する内外判定を行う。ボクセル格子点を中心とする辺長wの立方体空間に測定点が含まれる場合には、図3(b)に示すように格子点属性値に1を、それ以外の格子点には格子点属性値に0を割り当てる。その後さらに格子点をx,y,z方向に走査して、図3(c)に示すように属性値1の格子点群で囲まれた空間内にある格子点の属性値を1に変える。各ボクセルの格子点属性値パターンに基づき、文献「Lorensen, W. E. et al.: "Marching cubes: A high resolution 3D surface construction algorithm." Computer Graphics, 21, 4 (1987) 163-169.」に開示されているMarching cubes法を適用することで、図3(d)に示すように点群の形状を正しくとらえたボリュームベース・メッシュM0を生成する。図4は、このボリュームベース・メッシュの生成時に用いる格子点属性値に基づく面生成基本パターンテーブルを示している。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the outline of the Marching Cubes. As shown in FIG. 3A, the rough mesh generation by the Marching Cubes is performed by arranging a high-density measurement point group U to be input from the high-
次に、非特許文献6に開示されているShrink wrapping法を用いてボリューム・メッシュM0から高密度メッシュM1を生成する。図5は、このShrink wrapping法の概要を示すシーケンス図、図6はその原理を示している。以下の4つのステップにより、高密度メッシュM1の各頂点が測定点群U内のある1点と同位置になり、高密度メッシュM1を測定点群Uに正確にフィットする。 Next, a high-density mesh M 1 is generated from the volume mesh M 0 using the Shrink wrapping method disclosed in Non-Patent Document 6. FIG. 5 is a sequence diagram showing an outline of this shrink wrapping method, and FIG. 6 shows its principle. Through the following four steps, each vertex of the high-density mesh M 1 is located at the same position as a certain point in the measurement point group U, and the high-density mesh M 1 is accurately fitted to the measurement point group U.
ステップSQ11では、ボリューム・メッシュM0の各頂点vにおける頂点位置νを数1式によって緩和する。
ここで、nbhd(v)は各頂点vの1近傍頂点集合、djはvjの1近傍稜線長の平均、α∈[0,1]はリラクゼーション係数で、本実施の形態ではα=0.5としている。 Here, nbhd (v) is a set of 1 neighbor vertices of each vertex v, dj is the average of 1 neighbor ridge line length of v j , α∈ [0, 1] is a relaxation coefficient, and α = 0 in this embodiment. .5.
ステップSQ12では、各頂点vを測定点群Uにフィッティングする。ボリューム・メッシュM0における各頂点vの平均法線nv方向の直線に最も近い点unear∈Uの位置に各頂点vの頂点位置を修正する。 In step SQ12, each vertex v is fitted to the measurement point group U. The vertex position of each vertex v is corrected to the position of the point u near εU closest to the straight line in the average normal n v direction of each vertex v in the volume mesh M 0 .
ステップSQ13では、ボリューム・メッシュM0の測定点群Uに対する誤差判定を行う。本実施の形態では、ボリューム・メッシュM0の測定点群Uに対する誤差を、測定点群U内の各点と、その点に最も近いボリューム・メッシュM0上の面との距離として定義する。図7に示すように、平均誤差がメッシュ生成トレランスτmより小さければ、ボリューム・メッシュM0を高密度メッシュM1として出力する。そうでなければ、ステップSQ14を実行する。このステップSQ14では、ボリューム・メッシュM0を1回Loop細分割し、ステップSQ12〜SQ13を繰り返す。図8(a)はボリュームベース・メッシュの画像を示し、同図(b)はShrink Wrapping法により生成した高密度メッシュの画像を示している。 In step SQ13, performs error judgment for the measurement point group U of the volume mesh M 0. In the present embodiment, the error of the volume mesh M 0 with respect to the measurement point group U is defined as the distance between each point in the measurement point group U and the surface on the volume mesh M 0 closest to that point. As shown in FIG. 7, if the average error is smaller than the mesh generation tolerance τ m , the volume mesh M 0 is output as the high density mesh M 1 . Otherwise, step SQ14 is executed. In this step SQ14, the volume mesh M 0 1 times and Loop subdivision, repeat the step SQ12~SQ13. FIG. 8A shows a volume-based mesh image, and FIG. 8B shows a high-density mesh image generated by the Shrink Wrapping method.
次に、特徴境界抽出部104が実行する図2のシーケンスにおけるステップSQ02について説明する。デザインモックアップや工業製品のような3次元物理モデルの表面には、多数の特徴稜線が存在し、これらの稜線は、実際には微小半径のフィレット領域として実現されている。そこで、このような領域(特徴領域)の測定点群に対しても細分割曲面が適切にフィットできるように、その初期制御メッシュの位相構造や幾何形状を適切に導出する。図9、図10は、その特徴境界稜線抽出処理の説明図である。図9(a)に示すように高密度メッシュM1は、これを初期制御メッシュとして用いるには面分数が多すぎるので、簡略化によって面分数を減らさなければならない。図9(b)に示すように簡略化処理が進むと、特徴領域A0上の小さな三角形面分数は減少し、1箇所の特徴領域A0は1本の特徴稜線A1に縮退してしまう。しかしながら、このような簡略化を用いて生成された初期制御メッシュから得られる細分割極限曲面A2は、特徴稜線A1の周辺で過度に平滑化されるため、図9(c)に示すようにこれらの周辺部での点群に対する極限曲面のフィッティング精度が落ちる。この問題を解決するため、本実施の形態では、図10(a)に示す同じ高密度メッシュM1から、図10(b)に示すように簡略化の結果において特徴領域A0の両端に1本ずつ特徴境界稜線B1が残るようにする必要がある。このように特徴境界稜線B1の対を保存することによって、図10(c)に示すように特徴領域A0の周辺でのフィッティング精度が向上する。
Next, step SQ02 in the sequence of FIG. 2 executed by the feature
本実施の形態では、まず高密度メッシュM1上の特徴境界を、高密度メッシュM1の頂点における曲率を評価することで抽出し、この曲率に基づいた稜線コラプス操作によって、特徴境界B1を保存したまま高密度メッシュM1を簡略化する。このメッシュ簡略化によって、適切な特徴境界B1をもつ初期制御メッシュシードM2を得ることができる。 In this embodiment, the first characteristic boundaries on high density mesh M 1, and extracted by evaluating the curvature at the vertex of dense mesh M 1, ridge collapse operations based on the curvature, save the feature boundary B1 to simplify the dense mesh M 1 while. This mesh simplification can be obtained an initial control mesh seed M 2 with the appropriate feature boundary B1.
高密度メッシュM1の特徴領域A0では、主曲率の絶対値の最大が高密度メッシュM1のその他の領域のそれより大きい。このため、高密度メッシュM1の各頂点の曲率を評価することにより高密度メッシュM1の特徴領域A0を抽出することができる。本実施の形態では、文献「Alliez, P. et al.: "Anisotropic polygonal remeshing." SIGGRAPH 03 Conference Proceedings, (2003) 485-493.」で提案されている手法によってこの曲率評価を行う。数3式の曲率テンソル
から、その固有値の絶対値の最大をM1の頂点vでの主曲率の評価値k(v)とする。
ここで、Bは頂点vを中心とした半径rの球内に含まれる面分の集合、|B|はBに含まれる面分面積の総和、β(e)は稜線eを共有する2面分の符号付き2面角、|e∩B|はeのBに含まれる部分の稜線長、
はeと同じ方向の単位列ベクトルである。主曲率評価値κ(v)を用いて、以下のステップによって高密度メッシュM1上の特徴境界稜線B1を抽出する。 Is a unit column vector in the same direction as e. Using principal curvatures evaluation value kappa (v), extracting features boundary edge B1 on dense mesh M 1 by the following steps.
図11は、頂点曲率評価による特徴境界線B1抽出処理の説明図である。図11(a)に示すようにM1の各頂点vに対しκ(v)を求め、図11(b)のようにユーザが定義した曲率評価トレランスτcとκ(v)を比較し、各頂点vに対し属性値φ(v)を数5式で設定する。
次に、各頂点vの1近傍の頂点がすべて属性値1(またはすべて−1)である場合は、φ(v)=0に変更し、図11(c)に示すように両端頂点の属性値が共に1である稜線を特徴境界B1とする。 Next, when all the vertices near one of the vertices v have the attribute value 1 (or all -1), change to φ (v) = 0, and as shown in FIG. A ridge line whose values are both 1 is defined as a feature boundary B1.
次に、本実施の形態の初期制御メッシュシード生成部105の実行する初期制御メッシュシード生成処理のステップSQ03について説明する。得られた高密度メッシュM1は面分数が多いため、これを直接細分割曲面の初期制御メッシュとして用いることは有効でない。そこで、高密度メッシュM1を簡略化することで、点群の形状を近似し、かつ面分数の少ないメッシュ、初期制御メッシュシードM2を生成する。本実施の形態では、QEMを評価し、かつ特徴境界B1を保存する新しい稜線コラプスアルゴリズムを採用している。
Next, step SQ03 of the initial control mesh seed generation process executed by the initial control mesh
Quadric error metrics(QEM)に基づく稜線コラプス(EC)によるメッシュの簡略化は、文献「Garland, M. et al.: "Surface simplification using quadric error metrics." SIGGRAPH 92 Conference Proceedings, (1992) 209-216.
」に提案されており、現在広く用いられている。1回のECにおいて、頂点i,jを接続する稜線(i,j)は、以下のように、(i,j)に対する数6式のコスト
Is proposed and is now widely used. In one EC, the ridge line (i, j) connecting the vertices i, j is the cost of Equation 6 for (i, j) as follows:
を計算することにより、頂点kに縮退させる。 Is reduced to the vertex k.
各頂点iに対し数7式のQiで表されるfundamental quadric
の要素Ai,Vi,Ciを数8式で計算する。
ここで、piは頂点iの位置を表す列ベクトル、nfは三角形面分fの単位法線列ベクトル、f*(i)は頂点iに接続されている面分の集合を表す。 Here, p i is a column vector representing the position of the vertex i, n f is a unit normal vector of the triangular surface segment f, and f * (i) represents a set of surface segments connected to the vertex i.
各稜線(i,j)に対し、稜線の縮退(i,j)→kにかかる数6式のコストQij(k)を数9式で計算する。
ここで、pkは新しい頂点位置で、数10式で表される。
コストQij(k)が最も小さい稜線(i,j)を新しい頂点kに縮退させ、
とする。そして、数9式〜数11式を繰り返す。 And Then, Equation 9 to Equation 11 are repeated.
上述したQEMに基づくECによる簡略化では、高密度メッシュM1上の特徴境界が保存される保証はない。そこで、本実施の形態では、これを保存するための新たなECのアルゴリズムを採用している。 The simplified by EC based on the above-described QEM, is no guarantee that feature boundaries on high density mesh M 1 is stored. Therefore, in the present embodiment, a new EC algorithm for storing this is adopted.
図12に示すように、EC(i,j)→kにおける稜線の縮退コストと新しい頂点位置を以下のルールを用いて定める。 As shown in FIG. 12, the edge degeneration cost and the new vertex position in EC (i, j) → k are determined using the following rules.
(a)図12の(a)に示す稜線のように、稜線(i,j)の2頂点i,jがともに特徴境界上になく、かつ稜線(i,j)自身も特徴境界でない場合、稜線の縮退コストQij(k)は数9式の値とし、新頂点位置は数10式の値とする。 (A) When the two vertices i and j of the ridge line (i, j) are not on the feature boundary and the ridge line (i, j) itself is not the feature boundary as in the ridge line shown in FIG. The reduction cost Q ij (k) of the ridge line is a value of Expression 9, and the new vertex position is a value of Expression 10.
(b)図12の(b)に示す稜線のように、稜線(i,j)が特徴境界である場合、稜線の縮退コストQij(k)は特徴境界との誤差も含んだ以下のコストに変える。
ここで
は特徴境界である稜線eの単位方向ベクトル、
は頂点iに接続されている特徴境界である稜線の集合である。
の代わりに
を用いて、数9式からコストを計算し、また数10式から新頂点位置を求める。 Is used to calculate the cost from equation (9), and the new vertex position is calculated from equation (10).
(c)図12の(c)に示すような稜線、つまり稜線(i,j)が特徴境界ではなく、2頂点i,jのうちどちらかが特徴境界上にある場合、数9式によって稜線(i,j)の縮退コストを計算し、新頂点位置はi,jのうち特徴境界上にある頂点の位置と一致させる。 (C) When the ridge line as shown in (c) of FIG. 12, that is, the ridge line (i, j) is not a feature boundary but one of the two vertices i and j is on the feature boundary, the ridge line according to Equation 9 The degeneration cost of (i, j) is calculated, and the new vertex position is matched with the position of the vertex on the feature boundary of i, j.
(d)図12の(d)に示すような稜線、つまり稜線(i,j)が特徴境界ではなく、2頂点i,jがともに異なる特徴境界上にあるとき、この稜線は縮退させない。 (D) When the ridge line as shown in FIG. 12D, that is, the ridge line (i, j) is not a feature boundary and the two vertices i and j are on different feature boundaries, the ridge line is not degenerated.
このような新しいEC操作を適用することによって、特徴境界を保存したまま面分数が減少した初期制御メッシュシードM2を生成する。 By applying these new EC operations, to generate the initial control mesh seed M 2 which is kept plane fraction was stored characteristic boundary decreased.
次に、初期制御メッシュ幾何改良部106による初期制御メッシュ幾何改良処理のステップSQ04について説明する。図13は、本実施の形態の初期制御メッシュの幾何改良処理の説明図である。上の処理で得た初期制御メッシュM2に対してLoop細分割を行うと、極限曲面は測定点群を通過しない。そこで、文献「Levin, A. et al.: "Polynomial generation and quasi-interpolation in stationary non-uniform subdivision." CAGD 03 proceedings, 20, 1 (2003) 41-60.」に記載されているQuasi−interpolation(QI)を用いて細分割極限点が初期制御メッシュM2の頂点に一致するように初期制御メッシュM2の頂点位置を修正する。QIは、初期制御メッシュ上の頂点及びその1近傍頂点群に対応する細分割極限点位置から、局所的な計算により高速に初期制御メッシュの頂点位置を逆算する。QIを用いた初期制御メッシュM2の各頂点vの位置の修正は、数17式によって定義される。
ここで、kはvの価数、γ=−1/(2k)である。 Here, k is the valence of v, γ = −1 / (2k).
初期制御メッシュM2に対してQIを適用したものをLoop細分割曲面の初期制御メッシュM3とし、これを最終的な出力とする。 Those for the initial control mesh M 2 was applied QI the initial control mesh M 3 of Loop subdivision surface, which is the final output.
本実施の形態の実験結果を示す。図14にIT機器筐体のデザインモックアップから得られた測定点群Uに対する、本実施の形態によるLoop細分割曲面フィッティング結果を示す。図14(a)の写真に示すデザインモックアップに対して、3次元スキャナによって同図(b)に示す高密度測定点群Uを取得した。同図(c)は、この測定点群Uから得たボリュームベース・メッシュM0であり、同図(d)は高密度メッシュM1である。そして同図(e)は初期制御メッシュシードM2であり、同図(f)はこれから得た初期制御メッシュM3である。そして同図(g)はLoop細分割曲面を示している。この図14(g)に示すように極限曲面において、特徴領域となる微小フィレット面が正しく再現されていることが分かる。 The experimental result of this Embodiment is shown. FIG. 14 shows a loop subdivision curved surface fitting result according to the present embodiment with respect to the measurement point group U obtained from the design mockup of the IT equipment housing. For the design mockup shown in the photograph of FIG. 14A, a high-density measurement point group U shown in FIG. FIG. 4C shows a volume base mesh M 0 obtained from the measurement point group U, and FIG. 4D shows a high density mesh M 1 . And FIG. (E) is the initial control mesh seed M 2, FIG. (F) is the initial control mesh M 3 obtained therefrom. FIG. 5G shows a Loop subdivision curved surface. As shown in FIG. 14G, it can be seen that the minute fillet surface, which is the characteristic region, is correctly reproduced on the limit curved surface.
図15(a)に本実施の形態の結果のフィッティング誤差分布、図15(b)に簡略化としてQEMのみに基づくECを用いた場合のフィッティング誤差分布をそれぞれ示す。特徴稜線部に対応する特徴領域周辺でのフィッティング精度が本手法において向上していることが分かる。 FIG. 15A shows a fitting error distribution as a result of this embodiment, and FIG. 15B shows a fitting error distribution when EC based only on QEM is used as a simplification. It can be seen that the fitting accuracy around the feature region corresponding to the feature ridge is improved in this method.
図16に、携帯電話のフロントパネルのCADデータの表面をサンプリングして得られた測定点群に対する本フィッティング手法を適用した結果を示す。同図(a)のモデルには複雑な穴や特徴領域が含まれるが、本実施の形態によれば、同図(b)に示すように点群のもつこのような幾何形状を適切に反映した細分割曲面初期制御メッシュが生成でき、これを用いることで同図(c)に示すように極限曲面を正しくフィッティングすることができることが分かる。 FIG. 16 shows the result of applying the present fitting method to the measurement point group obtained by sampling the surface of the CAD data on the front panel of the mobile phone. The model shown in FIG. 11A includes complex holes and feature regions. According to this embodiment, such a geometric shape of a point group is appropriately reflected as shown in FIG. It can be seen that the subdivision curved surface initial control mesh can be generated, and by using this, the limit curved surface can be correctly fitted as shown in FIG.
図17にタービンブレードのCTスキャンから得られた測定点群Uに対する本実施の形態の適用結果を示す。このモデルは、非常に複雑な冷却管路を内部に含んでいるが、得られた細分割曲面は適切にこれを反映している。 FIG. 17 shows an application result of the present embodiment to the measurement point group U obtained from the CT scan of the turbine blade. This model contains a very complex cooling line inside, but the subdivision surface obtained properly reflects this.
なお、以上3つの結果にかかった処理時間は、Windows(登録商標) PC(3GHz Dual CPU、2GB RAM)を用いていずれも5分以内に完了した。図18に、測定点群の点数、フィッティングされた細分割曲面の初期制御メッシュの面分数、極限曲面の正規化フィッティング誤差の最大・平均を示す(測定点群のバウンディングボックスの対角線長で正規化)。10−3程度の正規化誤差を保ちながら、100分の1から500分の1程度の頂点数の初期制御メッシュによってフィッティングが可能である。 The processing time required for the above three results was completed within 5 minutes using a Windows (registered trademark) PC (3 GHz Dual CPU, 2 GB RAM). FIG. 18 shows the number of points of the measurement point group, the surface fraction of the initial control mesh of the fitted subdivision surface, and the maximum / average of the normal surface fitting error of the limit surface (normalized by the diagonal length of the bounding box of the measurement point group) ). Fitting is possible with the initial control mesh having the number of vertices of about 1/100 to 1/500 while maintaining a normalization error of about 10 −3 .
以上のように本実施の形態によれば、穴や特徴稜線を含む複雑形状の高密度測定点群に対し、メッシュ上の曲率評価に基づいて、微小フィレットとなる特徴稜線部に対しても適切な位相構造をもつ初期制御メッシュを推定し、高精度かつ高速なLoop細分割曲面へのフィッティングが可能であり、その有効性も計算機実験により確認できた。 As described above, according to the present embodiment, a high-density measurement point group having a complex shape including a hole and a characteristic ridge line is also appropriate for a characteristic ridge line portion that becomes a micro fillet based on the curvature evaluation on the mesh. The initial control mesh with a simple topological structure was estimated, and it was possible to perform fitting to a loop subdivision surface with high accuracy and high speed, and its effectiveness could be confirmed by computer experiments.
101 3次元モデル測定部
102 高密度測定部
103 高密度メッシュ構築部
104 特徴境界抽出部
105 初期制御メッシュシード生成部
106 初期制御メッシュ幾何部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記高密度測定部の生成した高密度測定点群に対して高密度メッシュを生成する高密度メッシュ構築部と、
前記高密度メッシュ構築部の生成した高密度メッシュに対して特徴境界の抽出処理を行う特徴境界抽出部と、
前記特徴境界抽出部の抽出した特徴境界を用いて、前記高密度メッシュの簡略化による特徴境界を保存した初期制御メッシュシードを生成する初期制御メッシュシード生成部と、
前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成して出力する初期制御メッシュ幾何改良部とを備えた3次元モデルのフィッティング装置。 A high-density measurement unit that inputs scanning data of a three-dimensional physical model and generates a high-density measurement point group,
A high-density mesh construction unit that generates a high-density mesh for the high-density measurement point group generated by the high-density measurement unit,
A feature boundary extraction unit that performs a feature boundary extraction process on the high density mesh generated by the high density mesh construction unit;
Using the feature boundary extracted by the feature boundary extraction unit, an initial control mesh seed generation unit that generates an initial control mesh seed that stores the feature boundary by simplification of the high-density mesh;
An apparatus for fitting a three-dimensional model, comprising: an initial control mesh geometry improvement unit that executes geometric improvement of the initial control mesh seed and generates and outputs a Loop subdivision curved surface initial control mesh.
前記初期制御メッシュ幾何改良部は、Quasi−interpolationにより前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成することを特徴とする請求項1に記載の3次元モデルのフィッティング装置。 The high-density mesh construction unit generates a volume-based mesh by applying a Marching cubes method to the high-density measurement point group generated by the high-density measurement unit, and further applies a shrink-wrapping method to the volume-based mesh. Generate a dense mesh,
The 3D model according to claim 1, wherein the initial control mesh geometry improvement unit generates a Loop subdivision curved surface initial control mesh by performing geometric improvement of the initial control mesh seed by Quasi-interpolation. Fitting device.
前記高密度測定点群に対して高密度メッシュを生成する高密度メッシュ生成ステップと、
前記高密度メッシュに対して特徴境界の抽出処理を行う特徴境界抽出ステップと、
前記特徴境界を用いて、前記高密度メッシュの簡略化による特徴境界を保存した初期制御メッシュシードを生成する初期制御メッシュシード生成ステップと、
前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成する初期制御メッシュ幾何改良ステップとを有する3次元モデルのフィッティング方法。 A high-density measurement step for inputting scanning data of a three-dimensional physical model and generating a high-density measurement point group;
A high-density mesh generation step for generating a high-density mesh for the high-density measurement point group;
A feature boundary extraction step for performing feature boundary extraction processing on the high-density mesh;
An initial control mesh seed generation step of generating an initial control mesh seed storing the feature boundary by simplification of the high-density mesh using the feature boundary;
A three-dimensional model fitting method comprising: an initial control mesh geometry improvement step of generating a loop subdivision curved surface initial control mesh by performing geometric improvement of the initial control mesh seed.
前記初期制御メッシュ幾何改良ステップでは、Quasi−interpolationにより前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成することを特徴とする請求項3に記載の3次元モデルのフィッティング方法。 In the high-density mesh generation step, a volume-based mesh is generated by applying a Marching cubes method to the high-density measurement point group, and further, a high-density mesh is generated by applying a shrink-wrapping method to the volume-based mesh.
4. The initial control mesh geometry improvement step includes generating a Loop subdivision curved surface initial control mesh by performing geometric improvement of the initial control mesh seed by Quasi-interpolation. Fitting method.
前記高密度測定点群に対して高密度メッシュを生成する高密度メッシュ生成処理と、
前記高密度メッシュに対して特徴境界の抽出処理を行う特徴境界抽出処理と、
前記特徴境界を用いて、前記高密度メッシュの簡略化による特徴境界を保存した初期制御メッシュシードを生成する初期制御メッシュシード生成処理と、
前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成する初期制御メッシュ幾何改良処理とをコンピュータに実行させる3次元モデルのフィッティングプログラム。 High-density measurement processing that inputs scanning data of a three-dimensional physical model and generates a high-density measurement point group;
A high-density mesh generation process for generating a high-density mesh for the high-density measurement point group;
Feature boundary extraction processing for performing feature boundary extraction processing on the high-density mesh;
An initial control mesh seed generation process for generating an initial control mesh seed storing feature boundaries by simplification of the high-density mesh using the feature boundaries;
A three-dimensional model fitting program for causing a computer to execute an initial control mesh geometric improvement process for generating a loop subdivision curved surface initial control mesh by executing geometric improvement of the initial control mesh seed.
前記初期制御メッシュ幾何改良処理では、Quasi−interpolationにより前記初期制御メッシュシードの幾何改良を実行してLoop細分割曲面初期制御メッシュを生成することを特徴とする請求項5に記載の3次元モデルのフィッティングプログラム。 In the high-density mesh generation process, a Marching cubes method is applied to the high-density measurement point group to generate a volume-based mesh, and a Shrink-wrapping method is further applied to generate a high-density mesh.
6. The initial control mesh geometric improvement process includes generating a Loop subdivision curved surface initial control mesh by performing geometric improvement of the initial control mesh seed by Quasi-interpolation. Fitting program.
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