[發明專利]一種真實感三維網格壓縮方法

有效

• 申請號: 201610069414.9
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105741332B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 施云惠;高原;丁文鵬;尹寶才
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06T9/00
• 分類號: G06T9/00
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 馮夢洪

本發明公開一種真實感三維網格壓縮方法，其能夠提高在壓縮法向圖像上的效率，從而有效地提高真實感三維網格的壓縮效率。該方法包括編碼階段和解碼階段；原始的輸入數據是原始的幾何圖像GI，原始的θ′?角度圖像I_θ′以及原始的φ?角度圖像I_φ，編碼階段包括：(1)下采樣平滑的幾何圖像；(2)通過解碼重建后的幾何圖像預測角度圖像；解碼階段包括：(3)解碼并上采樣上述幾何圖像，得到重建后的幾何圖像(4)通過預測θ?角度圖像，φ?角度圖像和θ′?角度圖像，得到預測的和(5)解碼殘差和并添加到預測的和得到重建的θ′?角度圖像和重建的φ?角度圖像(6)利用估計邊信息作用于最后得到重建后的角度圖像和

技術領域

本發明屬于數據壓縮的技術領域，具體地涉及一種真實感三維網格壓縮方法。

背景技術

真實感三維網格是通過三維建模技術生成的帶有法向渲染的幾何網格,它是由三維模型的幾何數據、法向數據以及其他屬性數據構成。隨著計算機圖形學技術的飛速發展，三維網格越來越多地應用在了科學探索、工程設計、模擬游戲等領域，這些應用對于三維網格的真實感和精度的要求也在與日俱增。但是，作為網格真實感渲染的重要因素，法向數據包含了太多的細節信息，這嚴重影響了壓縮的效率。因此，在帶寬受限的網絡環境下，如何高效地壓縮和傳輸帶有法向數據的三維網格成為一個重要又流行的課題。

目前針對真實感三維網格壓縮可以分為兩類：基于網格的壓縮方法和基于圖像的重網格的壓縮方法。對于基于網格的壓縮方法，主要是在不改變三維網格的幾何結構和性質的基礎上，對三維網格的幾何數據、法向數據以及屬性數據等使用預測、量化等常規壓縮手段進行壓縮。而對于基于圖像的重網格的壓縮方法，主要是將三維網格幾何數據和法向數據通過參數化映射到二維平面，再經過重采樣及量化生成與之同構的幾何圖像和法向圖像，并利用常用的圖像壓縮算法進行壓縮。

由于重新生成了規則化的網格，基于圖像的重網格的壓縮方法在性能上要優于基于網格的壓縮方法。因為三維網格的連接關系被隱藏在參數化過程中，所以降低了整體數據的規模且可以利用圖像壓縮方法例如JPEG2000壓縮。但是，由于傳統的法向圖像壓縮需要三個圖像，因此這類壓縮方法在壓縮法向圖像上的效率有待提高。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種真實感三維網格壓縮方法，其能夠提高在壓縮法向圖像上的效率，從而有效地提高真實感三維網格的壓縮效率。

本發明的技術解決方案是：這種真實感三維網格壓縮方法，該方法包括編碼階段和解碼階段；

原始的輸入數據是原始的幾何圖像GI，原始的θ′-角度圖像I_θ′以及原始的φ-角度圖像I_φ，編碼階段包括：

(1)下采樣平滑的幾何圖像；

(2)通過解碼重建后的幾何圖像預測角度圖像；

解碼階段包括：

(3)解碼并上采樣上述幾何圖像，得到重建后的幾何圖像

(4)通過預測θ-角度圖像，φ-角度圖像和θ′-角度圖像，得到預測的和

(5)解碼殘差和并添加到預測的和得到重建的θ′-角度圖像和重建的φ-角度圖像

(6)利用估計邊信息作用于最后得到重建后的角度圖像和

由于針對傳統的法向圖像壓縮需要三個圖像，不能有效地提高壓縮效率，本發明提出了角度圖像的概念以及一種基于預測的角度圖像的編解碼框架，首先提出降低法向成分的數量從3個降為2個，同時考慮幾何數據與法向數據的相關性，提出了通過幾何圖像預測角度圖像，使得可以利用現有的圖像壓縮算法壓縮2個角度圖像，而不是3個法向圖像分量，因此能夠提高在壓縮法向圖像上的效率，從而有效地提高真實感三維網格的壓縮效率。

附圖說明