论文阅读 —— QSplat: A Multiresolution Point Rendering System for Large Meshes (2000)

· 文章题目

QSplat: A Multiresolution Point Rendering System for Large Meshes

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· 研究背景

随着 3D 扫描技术的发展，使得创建具有数亿个多边形的网格模型成为现实，对于这种大小的数据集来说，传统的用于显示，简化和渐进传输的算法是不切实际的。

· 创新点

提出了一个用于表示和渐进渲染多边形网格的系统 QSplat，该系统主要特点是将基于边界球的多分辨率结构与基于点的渲染系统相结合。

比基于多边形的系统有更低的预处理和渲染成本。

· 研究方法

1. 数据结构

   QSplat 使用一个包围球的层次结构用于可见性筛选，细节层次控制以及渲染。树的每个节点包含了球体中心坐标以及半径，法线，圆锥体宽度，还有一个可选的颜色。

2. 算法

   2.1 渲染算法

   

   何时进行递归？

   QSplat 根据屏幕上的投影大小来决定递归长度。即，如果球体面积投影到观察平面上超过一个阈值，节点就被细分，为了保持帧速率，通过在前一帧的实际渲染时间与期望渲染时间的比率来调整阈值。

   2.2 预处理算法

   从三角网格开始，因为需要计算每个节点法向，也可以直接从点云构建 QSplat 的层次结构，但如果没有网格，必须将平面拟合到周围领域点来进行法向计算。

   

   该算法通过沿包围盒的最长轴线分割顶点集。

· 结论

渲染适用于低端机器。

· 个人感想

构建层次结构需要计算每个节点法向，对于非三角网结构点云数据或者不含法线信息的点云计算费时。该算法暂时不支持点云编辑。