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随着三维激光扫描技术的日趋成熟和三维数据采集设备的升级换代，人们获取到的三维数字化模型的数据密度日益增长，但海量的高密度数据通过网络传输渲染大规模三维场景的效果还有待提高。因此系统需要自动对三维模型进行简化。
针对三维模型数据量巨大带来的渲染瓶颈，VRP 3D ENGINE三维模型自动轻量化模块采用改进QEM边折叠简化算法实现三维模型的自动轻量化，在保留模型几何特征和视觉特征的前提下，减少三维模型网格的密度。显著改善模型数据量巨大带来的渲染瓶颈，提升渲染速度。
算法
人们观察物体时，对棱角、棱边、轮廓等关键细节较敏感，对平坦区域的感知力较弱，顶点处的起伏变化越大，去除该点后对网格模型的影响就越大，即顶点的重要度越大。QEM算法以顶点到其一阶邻域三角形面片的距离作为边折叠简化的误差测度。先为模型中所有顶点分配一个误差测度矩阵，再由误差测度矩阵解算边折叠后产生的新顶点的误差矩阵和收缩代价，根据收缩代价的大小确定边的简化次序，通过迭代折叠模型中收缩代价最小的边，达到简化要求。
轻量化前模型结构
轻量化后模型结构得到精简
在模型同等的简化率时，对模型进行预处理，将其顶点按几何重要度分类,只删除重要度低的顶点。考虑到模型不同区域的几何特征的明显程度不同，简化算子中引入顶点曲率加权及三角形法向约束因子，以控制生成新面片的旋转方向。重新设计迭代过程，以平衡简化效果和时间复杂度。提高系统计算速度，得到的简化网格也具有较高的质量。
实例
VRP 3D ENGINE三维模型自动轻量化模块目前可支持自动将STEP/STP模型转化为轻量化模型。通过调整轻量化参数为0.1-100来决定模型的轻量化程度，其中0.1为轻量化程度低，质量高；100为轻量化程度高，质量低。
导入模型
设置轻量化程度
效果预览
保存模型
案例中数字样机模型自动轻量化最大压缩率为22479kb/116kb=193.78倍。实际使用过程中，我们可以根据场景中三维模型所需要的效果，在VRP 3D ENGINE三维模型自动轻量化模块中选择相应的压缩倍率，实现三维模型的自动轻量化。
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