[發(fā)明專利]基于遺傳操作的三維模型生成方法

有效

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• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102999940A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐凱;陳寶權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計算機圖像學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于遺傳操作的三維模型生成方法。

背景技術(shù)

三維建模是當(dāng)前計算機圖形學(xué)領(lǐng)域的難點之一。如何根據(jù)已有三維模型，自動生成新的三維模型，是解決三維建模，豐富現(xiàn)有三維模型數(shù)據(jù)集的重要途徑。

現(xiàn)有的自動生成三維模型的方法主要包括過程式建模和結(jié)構(gòu)保持形變兩個方法。過程式建模方法的主要缺點是需要由用戶定義用于生成三維模型的形狀語法。形狀語法通常由若干個產(chǎn)生式規(guī)則構(gòu)成一個語法系統(tǒng)。而且，人造物體的結(jié)構(gòu)往往較為復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)與物體功能密切關(guān)聯(lián)，因而定義用于生成人造物體三維模型的形狀語法非常困難，特別是對于普通用戶而言，更是難以完成。盡管現(xiàn)在有基于若干輸入樣例自動生成形狀語法的方法，即逆向過程建模，但是這類方法目前還只能適用于植物、裝飾圖案等，不能用于結(jié)構(gòu)與功能關(guān)聯(lián)較強的人造物體；另一類方法是結(jié)構(gòu)保持形變，該方法的缺點是主要通過形變(部件比例縮放、位移等)來生成三維模型的新的變種，但是無法生成新的結(jié)構(gòu)。

生物學(xué)中的遺傳保證了物種的相對穩(wěn)定性及多樣性，將遺傳學(xué)中的交叉遺傳應(yīng)用于三維模型的生成尚未見類似的報道。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對現(xiàn)有三維模型生成方法存在的缺陷，提供一種基于遺傳操作的三維模型生成方法。

一種基于遺傳操作的三維模型生成方法，包括下述步驟：輸入三維模型集合；從所述三維模型集合中任意選取兩個三維模型，分別記為三維模型A、三維模型B；計算所述三維模型A的功能部件與所述三維模型B的功能部件的對應(yīng)值；基于所述對應(yīng)值選取所述三維模型A及所述三維模型B的相應(yīng)部件，分別記為功能部件集合A10、功能部件集合B10；組裝所述功能部件集合A10及所述功能部件集合B10得到組裝模型；將所述組裝模型進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化得到新的三維模型。

在本實施例中，其中，輸入三維模型集合，還包括下述步驟：標注所述三維模型集合中的三維模型的功能部件；將所述三維模型集合中的三維模型的朝向設(shè)置一致。

在本實施例中，其中，計算所述三維模型A的功能部件與所述三維模型B的功能部件的對應(yīng)值，包括下述步驟：調(diào)整所述三維模型A及所述三維模型B，使所述三維模型A的功能部件及所述三維模型B的功能部件具有相同的大小比例；將經(jīng)調(diào)整后的三維模型A及三維模型B平移至同一坐標系下；基于同一坐標系下的三維模型A及三維模型B，計算所述三維模型A的功能部件與所述三維模型B的功能部件的對應(yīng)值；其中，所述對應(yīng)值的計算方法為：

C1,2=DH(B1,B2)=max{maxx∈B1miny∈B2d(x,y),maxy∈B2minx∈B1d(x,y)}]]>