[發明專利]一種采用草圖創建三維模型的方法

無效

• 申請號: 201010130674.5
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101799937A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 孫正興;宋沫飛;張巖
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

技術領域

本發明涉及一種圖形分析與解釋的方法，屬于計算機軟件和計算機圖形學技術領域，具體地說，是一種運用草圖解析、深度恢復和三維重建等過程將自由繪制的草圖直接轉換成三維數字模型的一種采用草圖創建三維模型的方法。

背景技術

計算機技術的發展給工程設計領域帶來了一系列革命性變化，三維模型已成為當前工程應用領域的主流，它不僅拓展了設計過創意的作用空間，而且超越了傳統設計技術的表現局限，還縮短了產品設計與建模欣賞間的空間間隔。然而，三維模型給設計帶來巨大便利的同時也帶來模型創建的諸多不便。現行的三維模型創建方法主要有兩種：一種是利用諸如Maya和AutoCAD等三維造型商業系統提供的諸如參數化或變量模型等建模工具來構造三維模型，但這些系統的功能基本上是以大量預定義對象和指令按鈕的WIMP方式為用戶提供構思細節定型后的結果表達，其復雜而又專業化的操作流程對大多數非計算機專業的設計師而言是巨大的挑戰；另一種則是利用三維掃描設備或測量設備來直接獲取實物的三維模型，但這種方式不僅代價昂貴又依賴于已存物體，而且其龐大的信息量需要進行復雜的后期處理，獲取的三維模型也往往無法直接為設計所利用。事實上，計算機技術并未改變設計師對傳統紙筆環境或對等數字環境下草圖繪制這一模型設計方式的偏愛，繪制草圖依然是人類一種直接而快速的思想表達和交流方式，也是設計師進行形體設計最方便的平臺，因此，理想的三維模型創建方式是手繪草圖交互，這樣既能支持設計創意的“頭腦風暴式”流暢表達，又能捕捉設計師心中的三維模型信息，還能實現設計創作過程“創意平面化表達”與“內容三維化呈現”有效連接。

基于手繪草圖的三維模型生成技術的核心問題是“從圖畫中獲取三維形狀(ShapeFrom?Drawings)”，即：如何從二維平面草圖中恢復物體的三維信息。這個問題面臨的主要困難在于：與給定二維圖畫相匹配的三維模型信息具有不唯一性(一對多映射)。由于圖像和視頻等數字媒體中對象或場景的三維信息是通過投影以二維形式呈現的，因此，“從二維平面中獲得(三維)深度信息”也是計算機視覺領域的一個基本問題，這一領域解決這個問題的典型方法是：從X生成形狀技術(shape?from?X：X代表視頻、陰影、紋理、聚焦和光流等視覺特征)，一些以圖像導引的草繪系統采用此原理來支持用戶通過在多個標準正交構造平面上的草圖像輪廓來生成三維線架模型。但是，手繪草圖是以粗略形狀來創建三維模型，而不強調形體構成的細節信息，且多視角手繪草圖方式?不符合用戶的日常繪制習慣。