[發明專利]旋轉體模型生成方法

有效

• 申請號: 201310446573.2
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN104517314B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 胡事民;陳韜;朱哲
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別涉及一種旋轉體模型生成方法。

背景技術

三維模型是現實世界物體在計算機中的虛擬表示，是實體造型、仿真計算、動畫制作等應用的基本單元。在圖形學的研究中，三維模型始終得到了研究者很大的關注。

三維模型有多種表示方法，目前最為流行的三維模型的表示方法為網格的表示法。一個三維模型包括眾多頂點，相鄰的若干頂點構成面片，面片包含表示其方向的法向。根據面片的種類可以將模型分為三角形面片模型和其他多邊形面片模型，這些構成了網格模型的最基本的元素。模型還可以擁有紋理、材質、反光特性等其他屬性。目前比較流行的三維模型的格式有obj格式、3ds格式、ply格式等。

旋轉體是一類較為特殊的幾何形體。一條平面曲線繞著它所在的平面內的一條定直線旋轉所形成的曲面叫旋轉面，封閉的旋轉面圍成的幾何體叫旋轉體。許多物體如花瓶、杯子、路燈等都可以看作是旋轉體。旋轉體廣泛存在于現實世界中的人造物體中。

現有的網格表示旋轉體時沒有充分利用旋轉體的幾何性質，因此信息冗余度較高，浪費了很多存儲空間。并且在建模時由于現有的網格表示只有頂點的位置信息而沒有相鄰頂點位置關系的信息，通常需要交復雜的頂點連接算法生成面片，因為建模過程的時間復雜度高。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何在生成旋轉體模型時降低建模過程的時間復雜度。

（二）技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種旋轉體模型生成方法，包括以下步驟：

S1：在旋轉體上且垂直于旋轉軸的平面上劃分出包括底面和頂面的N個圓盤，N≥3；

S2：在每一層圓盤的圓周上分別采集M_i個點作為待建立的旋轉體模型的頂點，M_i≥2，i表示圓盤的層數，1≤i≤N；

S3：對于任一個圓盤，連接其上相鄰的兩個頂點和與該圓盤相鄰圓盤上的至少一個頂點形成的多邊形組成的面作為所述旋轉體模型的側面，且將所述底面的頂點連接起來形成所述旋轉體模型的底面，且將所述頂面的頂點連接起來形成所述旋轉體模型的頂面。

其中，所述步驟S1中，在旋轉體上且垂直于旋轉軸的平面上等間距地劃分出包括底面和頂面的N個圓盤。

其中，所述步驟S2中，對于第i層圓盤，等角度地采集M_i個點。

其中，等角度地采集M_i個點，使相鄰兩點對應的圓心角為5°～20°。

其中，所述步驟S2中，每層圓盤采集的點數相等。

其中，所述步驟S3中，對于任一個圓盤，連接其上相鄰的兩個頂點和與該圓盤相鄰圓盤上的至少一個頂點形成的多邊形組成的面作為所述旋轉體模型的側面具體為：

以第n層圓盤上的相鄰兩點為頂點，以第n+1層圓盤上的一個點為頂點形成三角形面片，其中，1≤n≤N－1；或以第n層圓盤上的相鄰兩點為頂點，以第n－1層圓盤上的一個點為頂點形成三角形面片，其中，2≤n≤N，若干所述三角形面片形成所述旋轉體模型的側面。

其中，所述步驟S3中，將所述底面的頂點連接起來形成所述旋轉體模型的底面具體為：

以底面圓周上的三個點A、B和C為頂點，且點B和Ｃ為底面圓周上相鄰的兩個點，連接A、B和C三個點形成三角形面片。

其中，所述步驟S3中，將所述頂面的頂點連接起來形成所述旋轉體模型的頂面具體為：

以頂面圓周上的三個點A、B和C為頂點，且點B和Ｃ為頂面圓周上相鄰的兩個點，連接A、B和C三個點形成三角形面片。

（三）有益效果

本發明提出的旋轉體模型的生成方法實現簡單，根據若干垂直于旋轉體軸線的圓盤中相鄰圓盤上的相鄰頂點位置關系，定位圓盤上的點更加方便，避免了現有技術中網格頂點沒有關聯關系需要復雜的連接算法生成面片，因此本發明相對于現有的方法生成旋轉體模型時間復雜度低。

附圖說明

圖1是本發明實施例的一種旋轉體模型生成方法流程圖；

圖2是采用本發明的方法形成的花瓶的旋轉體模型示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

本實施例提供的旋轉體模型生成方法如圖1所示，包括：