[發(fā)明專利]一種利用透視草圖創(chuàng)建三維曲面模型的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010286689.0
• 申請日: 2010-09-20
• 公開（公告）號: CN101937579A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫正興;章菲倩;張堯燁;劉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 黃振華

1.一種利用透視草圖創(chuàng)建三維曲面模型的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，形狀線索發(fā)現(xiàn)：從輸入的透視草圖中識別出由輪廓邊和連接輪廓邊的關(guān)節(jié)點(diǎn)組成的點(diǎn)邊圖G(V，E)，其中，E為輪廓邊，V為連接輪廓邊的關(guān)節(jié)點(diǎn)；識別出封閉區(qū)域，所述封閉區(qū)域即為由輪廓邊通過關(guān)節(jié)點(diǎn)相連得到的包圍區(qū)域，其包圍區(qū)域內(nèi)不含有任何其他輪廓邊；輪廓邊由草圖筆劃采樣點(diǎn)組成，所述采樣點(diǎn)稱為輪廓點(diǎn)；輪廓點(diǎn)的草圖坐標(biāo)系原點(diǎn)為草圖的左下角，x軸水平向右，y軸豎直向上；

步驟二，三維視角恢復(fù)：包括對稱關(guān)系識別、觀察坐標(biāo)系恢復(fù)和坐標(biāo)計(jì)算三個(gè)步驟；

對稱關(guān)系識別識別模型各元素之間的對稱關(guān)系，并推斷出隱藏輪廓線，所述模型各元素指的是模型中的關(guān)節(jié)點(diǎn)、輪廓邊和封閉區(qū)域；所述對稱關(guān)系即關(guān)節(jié)點(diǎn)與關(guān)節(jié)點(diǎn)、輪廓邊與輪廓邊、封閉區(qū)域與封閉區(qū)域互相對稱的關(guān)系；

觀察坐標(biāo)系恢復(fù)根據(jù)所述對稱關(guān)系計(jì)算模型的觀察坐標(biāo)系；

坐標(biāo)計(jì)算用于計(jì)算輪廓點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)；

步驟三，三維模型重建：包括基準(zhǔn)面檢測、子曲面建模和曲面拼接三個(gè)步驟；

基準(zhǔn)面檢測將草圖的封閉區(qū)域分類為基準(zhǔn)面對應(yīng)多個(gè)區(qū)域的封閉區(qū)域片和基準(zhǔn)面對應(yīng)單個(gè)區(qū)域的封閉區(qū)域片；所述封閉區(qū)域片為相鄰接的封閉區(qū)域集合；

子曲面建模將封閉區(qū)域片建模為子曲面，即對基準(zhǔn)面對應(yīng)多個(gè)區(qū)域的封閉區(qū)域片和基準(zhǔn)面對應(yīng)單個(gè)區(qū)域的封閉區(qū)域片進(jìn)行建模；

曲面拼接部分對子曲面進(jìn)行拼接得到三維曲面模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用透視草圖創(chuàng)建三維曲面模型的方法，其特征在于，步驟一還包括連接斷開的輪廓邊筆劃，即將兩個(gè)筆劃端點(diǎn)距離小于一定閾值的兩個(gè)筆劃的兩個(gè)端點(diǎn)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用透視草圖創(chuàng)建三維曲面模型的方法，其特征在于，步驟一中將輸入草圖的筆劃識別為由輪廓邊和連接輪廓邊的關(guān)節(jié)點(diǎn)組成的點(diǎn)邊圖G(V，E)具體包括分離相交叉輪廓，產(chǎn)生新的關(guān)節(jié)點(diǎn)與輪廓邊：

首先按交叉筆劃的數(shù)量分為多筆劃交叉和兩筆劃交叉；

如果為多筆劃交叉則將該交叉點(diǎn)作為新的關(guān)節(jié)點(diǎn)，將由所述新的關(guān)節(jié)點(diǎn)分離的筆劃段作為新的輪廓邊，所述多筆劃為筆劃數(shù)大于等于3；

如果為兩筆劃交叉，則分為十字交叉和T型交叉；如果兩個(gè)相交叉輪廓為十字交叉，則將兩條輪廓的交叉點(diǎn)作為新的關(guān)節(jié)點(diǎn)，將兩個(gè)相交叉的輪廓各自由所述新的關(guān)節(jié)點(diǎn)分成的兩段作為新的輪廓邊；如果相交叉的輪廓為T型交叉，則根據(jù)輪廓邊在交叉點(diǎn)處的曲率大小，判斷T型交叉點(diǎn)是否為遮擋點(diǎn)，所述遮擋點(diǎn)為實(shí)際三維模型中輪廓一端被遮擋的點(diǎn)；如果是遮擋點(diǎn)，則輪廓保持原樣，如果不是遮擋點(diǎn)，則將該T型交叉點(diǎn)作為新的關(guān)節(jié)點(diǎn)，并將相交輪廓由所述新的關(guān)節(jié)點(diǎn)分成兩段作為新的輪廓邊。