现代扫描技术的发展使得获取 点云数据 不再困难,通过 曲线重建技术 可以获取 表面网格 来表示各种复杂的实体。 但是点云数据中往往存在噪声,这样得到的重建网格通常都需要进行平滑处理 拉普拉斯平滑 是一种常用的网格平滑算法。该方法的原理比较简单,如下图所示:
#include <vtkAutoInit.h>
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL);
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkPolyDataReader.h>
#include <vtkSmoothPolyDataFilter.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
int main()
	vtkSmartPointer<vtkPolyDataReader> reader =
		vtkSmartPointer<vtkPolyDataReader>::New();
	reader->SetFileName("fran_cut.vtk");
	reader->Update();
	vtkSmartPointer<vtkSmoothPolyDataFilter> smoothFilter =
		vtkSmartPointer<vtkSmoothPolyDataFilter>::New();
	smoothFilter->SetInputConnection(reader->GetOutputPort());
	smoothFilter->SetNumberOfIterations(100);
	smoothFilter->Update();
	vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> inputMapper =
		vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
	inputMapper->SetInputConnection(reader->GetOutputPort());
	vtkSmartPointer<vtkActor> inputActor =
		vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
	inputActor->SetMapper(inputMapper);
	vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> smoothedMapper =
		vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
	smoothedMapper->SetInputConnection(smoothFilter->GetOutputPort());
	vtkSmartPointer<vtkActor> smoothedActor =
		vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
	smoothedActor->SetMapper(smoothedMapper);
	double leftViewport[4] = { 0.0, 0.0, 0.5, 1.0 };
	double rightViewport[4] = { 0.5, 0.0, 1.0, 1.0 };
	vtkSmartPointer<vtkRenderer> leftRenderer =
		vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
	leftRenderer->SetViewport(leftViewport);
	leftRenderer->AddActor(inputActor);
	leftRenderer->SetBackground(1, 0, 0);
	leftRenderer->ResetCamera();
	vtkSmartPointer<vtkRenderer> rightRenderer =
		vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
	rightRenderer->SetViewport(rightViewport);
	rightRenderer->AddActor(smoothedActor);
	rightRenderer->SetBackground(0, 0, 0);
	rightRenderer->ResetCamera();
	vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> rw =
		vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
	rw->AddRenderer(leftRenderer);
	rw->AddRenderer(rightRenderer);
	rw->SetSize(640, 320);
	rw->SetWindowName("PolyData Grid Smooth By LapLasian");
	vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> rwi =
		vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
	rwi->SetRenderWindow(rw);
	rwi->Initialize();
	rwi->Start();
	return 0;
   
vtkSmoothPolyDataFilter::SetNumberOfIterations()控制平滑次数,次数越多平滑的越厉害。200次的平滑效果如下图所示: BoundarySmoothing:控制是否对边界点平滑。这里需要理解边界点的概念,在一个网格模型中,一条边只被一个单元包含那么这条边就是边界边,而边界边上的点则为边界点。如果一个模型中含有边界边,则说明该模型不是封闭的,正如图中的一样。 FeatureEdgeSmoothing:控制是否对特征边上的点进行平滑。如果一条边被两个邻近的多边形共用,若两个多边形法向量的夹角(特征角)大于定义的阈值,则说明该边为一条特征边。因此,FeatureEdgeSmoothing设置开始时,需要调用SetFeatureAngle()函数设置特征角的阈值。具体如图所示:
vtkSmartPointer<vtkWindowedSincPolyDataFilter> wndSincSmoothFilter =
		vtkSmartPointer<vtkWindowedSincPolyDataFilter>::New();
	wndSincSmoothFilter->SetInputConnection(reader->GetOutputPort());
	wndSincSmoothFilter->SetNumberOfIterations(10);
	wndSincSmoothFilter->Update();

算法的输出结果如下所示: 1.网格平滑现代扫描技术的发展使得获取点云数据不再困难,通过曲线重建技术可以获取表面网格来表示各种复杂的实体。但是点云数据中往往存在噪声,这样得到的重建网格通常都需要进行平滑处理。拉普拉斯平滑是一种常用的网格平滑算法。该方法的原理比较简单,如下图所示:将每个点用其邻域点的中心来代替。通过不断地迭代,可以得到较为光滑的网格。VTK中,VTKSmoothPolyData 以下示例显示了工作中的各种算法,所有算法均从上面相同的随机生成的磁盘网格开始。 单元格颜色表示质量; 深绿色不好,黄色很好。 CVT(质心Voronoi镶嵌) 均匀密度松弛Lloyd算法( --method lloyd --omega 2.0 ) 均匀密度拟牛顿迭代
#include <vtkAutoInit.h> VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle) VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType) VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2) VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingVolumeOpenGL2) #include <vtkActor.h> #include <vtkCamera.h> #includ...
基于滤波的算法 拉普拉斯网格平滑算法 可以认为定义在顶点上的信息是一个信号流f(x,t),这个信号会随时间扩散可以认为定义在顶点上的信息是一个信号流f(x,t), \\这个信号会随时间扩散可以认为定义在顶点上的信息是一个信号流f(x,t),这个信号会随时间扩散 扩散方程为∂f(x,t)∂t=λΔf(x,t)扩散方程为\frac {∂f(x,t)}{∂t}=\lambda \Delta f(x,t)扩散方程为∂t∂f(x,t)​=λΔf(x,t) 应用到网格上定义f(t)=(f(v1,t),...,f(vn,
CPR±+Curved+Planar+Reformation 下载: https://www.jianguoyun.com/p/DXY5HOoQgYiuCRia-PED (访问密码 : r0ga0d) 曲面重建CPR步骤 输入点拟合样条曲线(利用vtkSplineFilter) 计算样条曲线各点的法向量(弗莱纳公式) 根据点和法向量截取图片(vtkProbeFilter) 每张图片拼接起来(vtkImageAppend) VTK实现 常用功能vtk肯定提供现成办法
网格平滑vtkSmoothPolyDataFilter 网格平滑是一种调整数据集中点坐标的技术网格平滑的目的是提高网格的外观和提高单元数据集的形状。在平滑过程中,不会改变数据集的拓扑结构,只改变几何结构。网格平滑的应用包括提高等值面的外观,或者作为移除表面噪声的模型工具。通过应用网格平滑,模型的外观能够动态地提高。 拉普拉斯平滑是一种常用的平滑算法。`VTK`中 的`vtkSmoothPol...
1.https://blog.csdn.net/hw140701/article/details/52796290 2.https://blog.csdn.net/HopefulLight/article/details/79157144?utm_source=blogxgwz6 经典的Signed Distance Function重建算法主要流程如下: 1、对每个数据点,搜索其邻域数据点,使用特征向量方法计算法线和法平面 2、由于法线的方向可有正负两个不确定,故对全局使用最小生成树近似计算法线朝
对于光学扫描设备(例如激光雷达)采集到得非规则点云数据,一个最重要的需求就是进行表面重建(Surface Reconstruction),使用三角片拟合成片密集分布的点云,形成连续、精确、良态的曲面三角化表示。 目前主流的算法课分为剖分类、组合类和拟合类。剖分类比如Voronoi图、Delaunay三角剖分,原始数据点即为顶点,数据无损失,数据冗余多,生成的曲面不光顺,容易受噪声影响。组合类比如
很抱歉,作为一种语言模型,我并不能直接写代码。不过,我可以给出一些提示和代码片段,帮助你实现点云三维重建。 假设你已经有了一个包含三维点坐标的数据集,你可以使用一个三维可视化工具,如 Matplotlib 或者 VTK,来重建点云。 以下是一个使用 Matplotlib 实现点云三维重建的代码片段: import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D # 生成随机点云数据 np.random.seed(42) points = np.random.rand(3, 100) # 创建三维图形 fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') # 绘制点云 ax.scatter(points[0, :], points[1, :], points[2, :]) # 显示图形 plt.show() 请注意,以上代码仅作为示例,并不适用于所有情况。根据你的数据和需求,你可能需要进行一些更改。