模型简化（Model Simplification）技术是目前计算机图形学的研究热点之一。它不仅 成功应用于各种虚拟现实系统中，而且对于科学计算可视化、真实感绘制、计算机视觉、 网络传输等也有着十分重要的作用。 本文对三维复杂模型的快速简化及交互技术进行了研究。为适应动态场景的需求，本 文首先对递进网格生成方法进行了改进，使之可实时地或在尽可能少的预处理时间内生成 模型的递进网格表示，接着以此为基础提出了一种基于递进网格的模型编辑新方法，最后， 针对目前模型复杂度进一步增大，以致无法一次装入内存中进行处理这一状况，本文给出 了一种基于细节迁移优化外存简化模型的方法。本文的主要贡献如下： 1．在递进网格生成中，以运算量很少的局部误差度量替代了先前耗时的全局误差度 量，同时对代价排序过程进行了优化设计，从而大大提高了算法效率，使得将递进网格生 成算法用于动态场景成为可能。 2．提出了一种基于递进网格的模型编辑新方法。在该方法中，首先提供了模型的多 个层次进行编辑，编辑时结合调和映射产生形变最小的原则，实现三维区域与二维区域的 映射，从而使编辑操作更加直观。算法还实现了将编辑结果向粗略和精细两个方向的平滑 传播，动态维护了模型各个层次间的一致性。 3．提出了一种基于细节迁移对外存简化模型进行优化的新方法。算法在对原模型聚 类生成的简化模型的同时进行统计分析，得出模型的细节分布状况，并依此对简化结果模型进行细节迁移，从而避免了传统模型简化方法对模型局部拓扑的依赖，算法在保持线性 处理速度以及仅与简化模型规模相当的空间需求下，大大改善了简化模型的质量。 4．给出了一个虚拟漫游系统—虚拟大三巴教堂的设计过程和结果。该系统中结合建 筑物身的结构特点，对教堂的交互漫游控制进行了约束，使用户产生更加真实的体验； 中科院软件所博士学位论文 摘 要！ 另外还使用了“Portal”技术加速对场景可见性的判定，提高了场景的绘制速度。I 本文共分七章，第一章对各种三维图形加速方法进行了讨论，指出了各自的特点。第D 二章总结了己有的模型简化方法，指出了算法中需要考虑的若干问题，并对国内外己有的I 模型简化算法进行了系统的分类。第三章提出了适应动态场景的递进网格实时生成算法。【 第四章给出了基于递进网格的模型编辑新方法。第五章给出了一种基于细节迁移优化外存D 简化模型的方法。第六章介绍了虚拟漫游系统一虚拟大三巴教堂的设计过程和结果。第七D 章对本文的工作做了总结，并指出了进一步工作的方向。