基于移动顶点的肝脏模型渐进切割算法

作     者：张峰峰 黄轲 于凌涛 詹蔚 ZHANG Fengfeng;HUANG Ke;YU Lingtao;ZHAN Wei

作者机构：苏州大学机电工程学院江苏苏州215006 苏州大学苏州纳米科技协同创新中心江苏苏州215123 哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 苏州大学附属第一医院江苏苏州215000 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2021年第42卷第3期

页      面：413-419页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家高技术研究发展计划(2015AA043201) 

主　　题：面模型 移动顶点法 模型切割 退化三角形 Delaunay 切割面 碰撞检测 网格重构 

摘      要：针对肝脏三维模型切割算法计算量大、实时性差,并且切割操作容易生成小三角形和狭长三角形等退化三角形等问题,本文提出了一种将四面体切割中的移动顶点法应用于渐进式面模型切割的方法。使用本文提出的光线投射法进行碰撞检测获取切割点,筛选出满足条件的最近点将其移动到切割点;同时根据空圆特性对最近点附近的三角面片进行优化,消除了退化三角形;对切割过程中切割面的构造进行了研究,能够实时生成与实际切割深度相同的切割面。实验过程中刷新率保持在119±2 Hz,表明本文提出的逐步重建的算法具有良好的实时性和稳定性,能够很好地消除退化三角形,使得切割仿真的切面真实性大大提高。