MATLAB高效体数据三角网格化与简化工具

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现三维体数据（如CT/MRI扫描）到三角网格的智能转换。通过自适应三角网格化算法提取等值面，生成优化的表面网格，并支持多分辨率简化，适用于科学可视化与医学图像处理。

详 情 说 明

基于体数据的自适应三角网格化与简化系统

项目介绍

本项目开发了一个高效的体数据三角网格化工具，专门用于将三维体数据（如CT/MRI扫描数据、科学计算模拟结果等）转换为三角网格表示。系统通过智能分割算法提取等值面，生成优化的表面三角网格，并支持多层次的网格简化操作，在保持几何特征的前提下减少顶点和面片数量，便于后续的可视化分析和交互展示。

功能特性

• 等值面提取: 采用Marching Cubes算法，从三维标量场数据中精确提取指定阈值的等值面
• 网格简化: 基于二次误差度量的网格简化技术，可自定义目标简化率和特征保持权重
• 网格优化: 支持顶点法向计算与网格光滑化处理，提升网格质量
• 可视化分析: 提供交互式可视化功能，支持模型旋转、缩放和切片查看
• 质量评估: 自动生成网格质量报告，包括三角形质量指标和特征保持度评估

使用方法

输入参数

• 三维标量场数据矩阵（M×N×P维度）
• 等值面阈值参数（指定提取的等值面数值）
• 网格简化参数（目标简化率、特征保持权重等）
• 可选：数据边界信息与分辨率参数

输出结果

• 三角网格数据结构（包含顶点坐标、三角面片连接关系）
• 网格简化前后的对比统计数据（顶点数、面片数简化率）
• 可视化显示模型（支持旋转、缩放、切片查看）
• 网格质量报告（三角形质量指标、特征保持度评估）

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 支持三维数据处理的工具箱
• 建议内存：8GB及以上（根据数据规模调整）
• 支持OpenGL的图形显示卡

文件说明

主程序文件整合了系统的完整处理流程，实现了从体数据读取到最终网格输出的全部核心功能。具体包括体数据预处理与参数配置、基于Marching Cubes算法的等值面提取、网格简化优化处理、结果可视化展示以及网格质量评估分析。该文件通过模块化设计将各个处理阶段有机结合，为用户提供了一站式的体数据网格化解决方案。