[發明專利]三角網格的數據拉伸方法及系統

無效

• 申請號: 201210422742.4
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102982583A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 葉建平;李恒;張吉帥;王衛平
• 申請（專利權）人: 深圳市旭東數字醫學影像技術有限公司
• 主分類號: G06T19/20
• 分類號: G06T19/20
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 劉健;黃韌敏

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種三角網格的數據拉伸方法及系統。

背景技術

幾何建模技術是指計算機里組織數據類型和數據結構以表示物體在三維空間形狀材質特性。目前大量運用在3D游戲/動畫，電影特效，地質模型，分子模型，醫學數字化，數字城市等領域。三維空間的幾何模型簡稱為三維模型，主要有線框模型、表面模型和實體模型三種表示方法，其中表面模型運用最為廣泛，三角網格數據是表面模型的一種常用形式。三角網格數據的編輯、變形、拼接等操作是幾何建模中的常見技術。三角網格數據變形的難點在于：網格是線性連續而非高階光滑的曲面，不具有NURBS等曲面的控制頂點，難以通過編輯其頂點的方式實現網格的編輯，這就要求建立從三維網格數據到高階光滑的曲面之間的相互映射。

現有的各種算法，比如FFD(Free-FormDeformation，FFD)算法系列，包括在FFD基礎上的DFFD/EFFD/RFFD/NFFD算法，對于DFFD和EFFD算法變形區域難以控制，而對于RFFD和NFFD算法則通過移動控制頂點或修改權因子來實施變形，同時由于權因子模型變形的影響很不直觀，一般難以通過修改權因子未實現所要求的變形。

綜上可知，現有的三角網格的數據拉伸方法，在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

發明內容

針對上述的缺陷，本發明的目的在于提供一種三角網格的數據拉伸方法及系統，能通過調整數量極少的控制頂點來改變三角網格模型形狀。

為了實現上述目的，本發明提供一種三角網格的數據拉伸方法，所述方法包括：

選取所述三角網格的數據范圍；

將所述選取的三角網格投影到高階曲面，生成控制頂點；

拉伸所述控制頂點改變所述三角網格的曲面形狀；

采樣回所述三角網格。

根據本發明的三角網格的數據拉伸方法，所述方法還包括：

對所述三角網格進行自適應細分，建立所述三角網格中的點與控制頂點之間的映射關系。

根據本發明的三角網格的數據拉伸方法，所述選取所述三角網格的數據范圍步驟之前還包括：

將控制頂點映射為用于拉伸操作的控制球。

根據本發明的三角網格的數據拉伸方法，所述拉伸所述控制頂點改變所述高階曲面形狀步驟包括：

選取控制球，將所述控制球拉伸編輯區域進行空間變形。

本發明還相應的提供一種三角網格的數據拉伸系統，包括：

選取模塊，用于選取所述三角網格的數據范圍；

投影模塊，用于將所述選取的三角網格投影到高階曲面，生成控制頂點；

控制模塊，用于拉伸所述控制頂點改變所述三角網格的曲面形狀；

采樣模塊，用于采樣回所述三角網格。

本發明通過預先選取三角網格的數據范圍，再將三角網格投影到高階曲面，拉伸控制頂點改變曲面形狀，再由曲面采樣回三角網格的方式，實現了三角網格和高階曲面之間的相互映射，借此可通過調整數量極少的幾個控制頂點來改變三角網格模型形狀的目的。本發明能夠靈活和直觀的控制選中區域的三角網格形狀的編輯，實現局部范圍的拉伸，具有控制開銷小的優點。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的三角網格的數據拉伸方法流程圖；

圖2是本發明另一實施例的三角網格的數據拉伸方法流程圖；

圖3A是本發明一實施例的網格模型拉伸前的結構示意圖；

圖3B是圖3A所示實施例選取拉伸區域的結構示意圖；

圖3C是圖3A所示實施例的調整拉伸區域大小的結構示意圖；

圖3D是圖3A所示實施例的網格模型拉伸后的結構示意圖；

圖4A是本發明另一實施例的網格模型拉伸前的結構示意圖；

圖4B是圖4A所示實施例選取拉伸區域的結構示意圖；

圖4C是圖4A所示實施例的調整拉伸區域大小的結構示意圖；

圖4D是圖4A所示實施例的網格模型拉伸后的結構示意圖；

圖5是本發明一實施例的三角網格的數據拉伸系統結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參見圖1，本發明提供了一種三角網格的數據拉伸方法，該方法通過用戶交互為三角網格數據引入Bezier、NURBS等曲面的控制頂點。該方法具體包括以下步驟：