本文介绍一种网格分割线的优化算法,该方法能够找到网格上更精确、更光滑的分割位置,并且分割线能够自由地合并和分裂,下面介绍算法的具体原理和过程。
曲面上的曲线可以由水平集(level set)形式表示,通常表示为φ(r) = 0,其代表曲面上具有相同函数值的等值曲线,由于函数值为零,一般称为零水平集。当曲线在曲面上移动时,可以用如下水平集方程表示:
上式为函数φ(r)对时间t的偏导,即函数φ(r)随时间t的变化情况,等式右边v表示曲线移动速度,▽φ表示曲面上函数φ(r)的梯度。
驱动曲线在曲面上移动有多种方式,而测地曲率流(geodesic curvature flow)是其中最常见的形式,如果以测地曲率来驱动曲线移动,那么曲线的水平集方程可以表示为:
此时函数φ(r)就是曲面上各点到曲线的测地距离(曲线的一侧为正,另一侧为负),而移动速度就是曲线的测地曲率
。
上述方程表示在测地曲率的作用下曲线长度不断减小,并且本身保持光滑,同时曲面上测地曲率越大的区域曲线移动速度越快。如果在方程中加入曲面的几何特性g(r)权重之后,那么曲线可以移向期望的目标区域,此时对应的水平集方程表达式为:

