一种适用于从牙颌三角网格曲面分割牙齿三角网格曲面的方法

摘要

本发明属于数字几何处理中的模型分割技术领域，名称为一种适用于从牙颌三角网格曲面分割牙齿三角网格曲面的方法，该方法综合精确、高效、边界光顺三大优点，通过交互拾取待分割牙颌区域，区域增长初步分割，空间控制曲线自动生成、精确定位，分割线投影生成，分割线光顺优化等操作，最终实现牙齿三角网格曲面的分割。

主权项

一种适用于从牙颌三角网格曲面分割牙齿三角网格曲面的方法，该方法包含下列步骤：(A).使用场景拾取正方体、长方体、柱体选取包含目标牙齿三角网格曲面在内的待分割牙颌区域，在该区域上草绘前景线标识牙齿区域，该前景线由选取的目标牙齿区域的一组三角面片组成；草绘背景线标识牙龈区域，该背景线由选取的目标牙齿周边区域的一组三角面片组成；(B).利用步骤(A)中指定的前景线与背景线信息作为区域增长算法的种子区域，使用贪婪算法进行区域增长，初步计算牙颌三角网格曲面中属于牙齿的区域，从而确定目标牙齿的初始边界；(C).在步骤(B)中确定的初始边界上，根据指定采样的数目均匀采样获取节点并计算空间控制曲线，依据牙齿、牙龈分界特征，交互式调整空间控制曲线到目标位置，空间控制曲线为大于等于2次的样条曲线；(D).将步骤(C)中调整后的空间控制曲线投影为嵌入在牙颌三角网格曲面上的分割线，该分割线与经过的三角面片共面，所述的投影综合使用两种方法实现：(1)基于拓扑追踪的投影方式，利用空间控制曲线在三角网格曲面上投影的连续性追踪在顶点邻域内的延伸方向进行投影；(2)基于最近点查找的投影方式，利用空间剖分结构快速查找节点在网格上的最近点；(E).利用三角网格曲面上的活动轮廓算法光顺优化分割线，采用显示欧拉方法优化下述能量：E_mesh‑curve＝∫E_int ernalds+∫E_constra intds其中∫E_internalds代表分割线的光滑程度，∫E_constraintds代表外部因素对分割线形状的影响；(F).根据步骤(E)中的分割线，分割牙颌三角网格曲面上的三角面片，得到边界光滑的牙齿三角网格曲面。