(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211224047.7 (22)申请日 2022.10.09 (71)申请人 卡本 （深圳） 医疗器 械有限公司 地址 518101 广东省深圳市宝安区石岩街 道塘头社区塘头1号路创维创新谷5#B 栋203 (72)发明人 李在林　王杉杉　吴梦麟　 (74)专利代理 机构 北京思创大成知识产权代理 有限公司 1 1614 专利代理师 高爽 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 17/20(2006.01) G06T 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种面绘制三角网格的优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种面绘制三角网格的优化 方法， 包括： 使用Marching  Cubes算法从体数据 中提取三角网格； 对三角网格进行预处理， 剔除 导致三角网格为非流形的面； 对完成预处理的三 角网格进行预平滑处理； 对完成预平滑处理的三 角网格进行三角面法线双边滤波处理， 获得新的 三角面法线， 并根据新的三角面法线更新三角网 格的顶点位置， 取得最终的三角网格优化结果。 实现降低重建出的三角网格的噪声并提高分辨 率， 提高复杂数据 （人体骨骼） 三角网格的优化效 果。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115409950 A 2022.11.29 CN 115409950 A 1.一种面绘制三角网格的优化方法， 其特 征在于， 包括： 使用Marc hing Cubes算法从体数据中提取三角网格； 对所述三角网格进行 预处理， 剔除导 致所述三角网格为非流形的面； 对完成预处 理的所述 三角网格进行 预平滑处理； 对完成预平滑 处理的所述三角网格进行三角面法线双边滤波处理， 获得新的三角面法 线， 并根据所述 新的三角面法线更新 三角网格的顶点 位置， 取得最终的三角网格优化结果。 2.根据权利要求1所述的优化方法， 其特征在于， 所述使用Marchin g Cubes算法从体数 据中提取三角网格包括： 采用基于GPU加速的Marc hing Cubes算法从3d体数据中提取 出三角网格。 3.根据权利要求1所述的优化方法， 其特征在于， 所述对所述三角网格进行预处理， 剔 除导致所述三角网格为非流形的面， 包括： 逐个添加三角面并判断所述三角面是否满足流形条件， 若不满足则剔除添加的三角 面； 所述流形条件为流形三角网格的边 最多属于 两个三角面。 4.根据权利要求3所述的优化方法， 其特征在于， 在对所述三角网格进行预处理 的过程 中， 还包括： 将完成预处理的三角网格的顶点信息、 三角面信息以及邻域信息存储在连续的GPU内 存中， 后续步骤的预平滑处理、 法线双边滤波处理以及更新三角网格的顶点位置均使用GPU 并行加速技 术进行相关计算。 5.根据权利要求1所述的优化方法， 其特征在于， 所述对完成预处理的所述三角网格进 行预平滑处理包括： 计算三角网格的顶点的法线； 对三角网格的顶点 坐标进行均值平 滑处理； 去除法线方向位移， 获得三角网格的顶点 新的坐标。 6.根据权利要求5所述的优化方法， 其特征在于， 所述计算三角网格的顶点的法线， 通 过以下公式实现：      （1） 其中： 为三角网格顶点的法线向量， 是顶点的三角面邻域， i表示邻域三角面的编 号， 为邻域三角面的面积， 为邻域三角面的法线向量。 7.根据权利要求5所述的优化方法， 其特征在于， 所述对三角网格的顶点坐标进行均值 平滑处理， 通过以下公式实现：    （2） 其中： 为三角网格顶点的平滑位置坐标， 为顶点的顶点邻域， 为邻域顶点的 位置坐标。 8.根据权利要求5所述的优化方法， 其特征在于， 所述去 除法线方向位移， 获得三角网权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115409950 A 2格的顶点 新的坐标， 通过以下公式实现：   （3） 其中： 为三角网格 的顶点新的位置坐标， 为顶点的平滑位置坐标， 为顶点 的原始位置坐标， 为顶点的法线向量。 9.根据权利要求1所述的优化方法， 其特征在于， 所述三角面法线双边滤波处理， 通过 以下公式实现： （4） 其中： 为三角网格新的三角面法线， 为三角面的面邻域， 为邻域三角面法 线权重， 为邻域三角面法线向量； 其中， 为邻域三角面的重心， 为被更新三角面的重心， 为高斯滤波方差； 为邻 域三角面的法线向量， k表示邻域内遍历， 为被更新三角面的法线向量， 为高斯滤波方 差； 。 10.根据权利要求8所述的优化方法， 其特征在于， 所述根据所述新的三角面法线更新 三角网格的顶点 位置， 通过以下公式实现：    （5） 其中： 为顶点的三角面邻域， 为顶点的邻域三角面， 为邻域三角面的边； 为三角网格的顶点新的位置坐标, 为顶点的原位置坐标, 为邻域三角面顶点 的位置坐标， 为邻域三角面的法线向量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115409950 A 3