草图是产品设计的雏形,设计者绘制草图时无需关注过多的细节,同时也不需要掌握像CAD中繁杂的工具使用技能,只需要纸和笔就能够快速、流畅的完成设计稿。如果要将这种原生设计图转变成可以在计算机中表示并且能进一步编辑修改的矢量图,就需要对草图做简化处理并进行适当的矢量化。目前这部分转化工作有时需要靠人工完成,即将草图导入某些编辑软件中,人工描边完成简化和矢量化,这项工作费时又费力,为了改进这种工作方式,于是自动的草图简化算法研究逐渐成为的人们关注的重点。如今矢量绘制工具如数位板和触控笔十分流行,由此绘制出的草图是由大量的笔画线条构成,笔画间彼此杂乱地叠加覆盖,间距不统一,导致轮廓嘈杂,噪声明显,这是草图简化面临的主要难点之一。目前流行的一些简化算法主要依赖于笔画分组合并的思想实现草图简化,其存在的问题是简化结果的好坏常常依赖于阈值的设定,其次忽略了图像中某些细节部分处理,不能保证原图像信息的完整度。针对上述问题的分析,本文提出了一个新颖的基于基础复合体的矢量草图简化算法。结合迭代收缩算法思想,将草图转换成类似于二维平面网格的表示形式(即基础复合体)来探索简化方法。本文中定义基础复合体是一个由不同基本图形元素组成的集合,首先将矢量草图转换为基础复合体,之后在整体形状误差极小化的约束下,通过对该基础复合体逐步凝聚来实现草图的简化,即迭代地合并消除一对图元组,包括线线合并,线面合并,面面合并三种形式。合并过程中使用形状差异度度量来约束简化顺序并且控制简化程度。简化后的基础复合体会存在之字形不平滑,和交叉点处模糊的现象,本文巧妙借助相邻特征面的辅助信息对不平滑线条进行修复。最后基础复合体转换成由分段三次贝赛尔曲线表示的单线条矢量图,得到最终的简化输出结果。简化图中也暗含了原图中特征面的信息,草图的简化程度可以通过单阈控制基础复合体的简化来实现。本文使用目前几种方法提供的数据集和许多不同风格的草图进行测试,从效率和视觉效果两方面进行评估,实验结果证明了本算法能有效较低草图复杂度,而且执行高效,在单个阈值的调控下就能够得到不错的简化结果。通过与其他方法对比,本文选取了部分图片来展示主观视觉效果上保留图像细节信息与完整度的优势,此外还阐述了算法中相关参数的讨论和设定,以及算法局限性的讨论。