高亏格曲面共形参数化方法

摘要

共形映射又称为保角映射,在计算机图形学、几何信息处理和参数化领域扮演着重要角色.调和映射易于计算并且有严密的理论基础,为了计算高亏格曲面的共形映射,提出一种基于调和映射的非线性扩散方法.首先使用贪心算法在高亏格曲面上找到一个同伦群基底;然后通过求解一个线性系统来计算曲面的调和映射,将该映射的结果作为非线性扩散计算的初始条件;再使用拉普拉斯切向法来调节曲面边界的调和能量,调和能量下降的过程即非线性扩散过程;最后最小化调和能量,获得曲面的共形映射.实验结果表明,文中方法是本质和稳定的,映射结果可以很好地保证曲面三角网格的角度关系;算法对模型网格质量要求不高,具有更高的鲁棒性;与经典的共形映射方法相比,该方法得到的结果更均匀,共形效果更好.该方法可以在参数化、纹理映射、曲面注册等领域得到很好应用.