球冠谐波分析（SCHA）用于表征粗糙表面区域的形态
摘要：使用球形帽调和（SCH）基函数来分析和重建具有开放边缘的扫描零属种粗糙表面补丁的形态。我们首先开发了一种新颖的一对一的保角映射算法，通过最小化面积畸变来对表面进行参数化，将其映射到具有预定半角的球形帽上。然后我们展示了作为半球调和分析的推广，SCH分析为小半角提供了最大的附加值，即对于表面基本平坦的情况，通过将表面投射到具有小半角的球形帽上，参数化算法引入的畸变较小于在半球上投射的情况。通过对展开的SCH系数进行功率谱分析，我们估计出一个与方向无关的Hurst指数。我们还从一阶椭球形帽的尺寸中估计了与SCH基函数的阶数相关联的波长。通过对谱域进行窗口处理，我们限制了在重建的表面几何中所包含的波长的带宽。这种频带限制可用于修改表面，例如生成用于接触问题的有限或离散元网格。本文开发的代码和数据在GNU LGPLv2.1许可下提供。
作者：Mahmoud Shaqfa, Gary P. T. Choi, Katrin Beyer
论文ID：2107.14629
分类：Graphics
分类简称：cs.GR
提交时间：2021-08-02