三维重建： 点云三角化（二流型的）要点 —— 干货

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按照以下三维重建要点，你完全可以按步骤代码实现：

O.   初始化参数

一． 初始化一个三角面片：

  1. 计算所有点的重心；

  2. 找到离重心最近的一个点，设为ptn0；

  3. 在ptn0的领域内，计算出最远的距离，找到距离它1/3len（但还是大于最小距离）的一个点作为ptn1；

   4. 在领域中找到一个点ptn2,使得它们构成的外接圆的半径最小；

由这三个点构成一个三角面片，并且标记为边界点。

二． 构建Mesh：

1. 首先 从Mesh当中找到所有的边界半边；

2. 对于其中的每一条边界半边：如果端点还可以扩展，则进行如下操作，否则下一条：

       1） 首先从这条边的上下两条邻边进行扩展，如果扩展成功则对新增加的那条边也进行三角重建；并且将重建构成的新的半边加入到半边集合当中。

      2） 如果不能在上下两条边中进行扩展，则找出这两个端点的所有未使用的邻近点；

      3） 对上面的每一个邻近点，构成三角形的第三个端点，但是要符合几个要求：

              A. 新加入的两条边长度要小于阈值；

              B. 三角形的内角都在一定的范围内： （20~100°）

              C. 形成的二面角要大于阈值。

  D. 形成的三角面片的外接圆半径最小。

  E. 形成的新的面里面不能有边界点或者不能再扩展的点

 4）找到符合重建的点以后，重建一个三角面片，同时重建新加入的两条边（只在前后两条边当中去重建），最后重建新加入的两条边放入到半边队列当中。

5） 如果某条半边的两个点都不能重建，则删除，直到半边队列当中没有边为止。

 

三．删除重建有重叠的三角片：

  1. 首先找到边界点但非孤立点；

 2. 对于每一个这样的点找到它的领域的边界面；如果边界面的个数小于2则没有重叠；如果有面与面之间的角度< 30° 则表示有重叠。

 3. 如果出现重叠，将这些面删掉。

四、更新各个点的使用情况

 遍历Mesh当中的每一个点， 对相应的点赋值上相应的标志位： 边界点： PT_BOUND 孤立的点：PT_NOT_USED 在面里面的点PT_IN_MESH 其余的点  PT_TRI_USED

五、对孔洞进行填补

  1. 找到各个孔洞：

        A。找到所有的边界边放在一个队列当中；

      B. 从其中的一条半边开始，找到那条以这条边的起点为终点的半边，依次去找，直到找到以第一条的终点为起点的边为止；就找到一个孔洞，其余的类似；

        C. 判断孔洞的有效性：1. 如果只有三条边，则可能是一个孤立的面

2.如果是4条边可能是两个孤立的面。。

3.如果边数载2--8 之间的时候，有共同的顶点也不行

        遇到上述3种情况都需要把面删除掉。

 

2. 对孔洞进行填补： 

   1）.* 如果边的数目小于20 删掉它周围的面，重新来，；如果是一般的孔洞则进行填补，否则不填补。

   2）. 进行以上操作以后，再进行两次 提取孔洞。进行填补的工作。

3. 再次更新点的使用信息，和上面一样

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作者： iker Cross

时间： 2015.11.04