[發(fā)明專利]一種基于父子約束的場景布局保存與再現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710543279.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN107240151B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜曉彤;蘇亮亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州贊云軟件科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 奚銘

1.一種基于父子約束的場景布局保存與再現(xiàn)方法，其特征是首先從設(shè)計(jì)好的設(shè)計(jì)師場景中提取各個(gè)家具對(duì)象的層次和空間關(guān)系，保存場景布局，之后在新選定的室內(nèi)戶型中隨機(jī)完成室內(nèi)初始布局，再采用模擬退火法分層不斷迭代優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)直至滿足要求，實(shí)現(xiàn)場景布局在新室內(nèi)戶型的再現(xiàn)；

其中，提取層次和空間關(guān)系時(shí)，提取場景約束信息包括：從設(shè)計(jì)師場景中提取場景模型的父子約束信息，從設(shè)計(jì)師場景中提取兄弟約束信息和靠墻約束信息，合理場景的約束信息，包括可視性、可訪問性、穿墻約束、重疊約束和通行約束，由所述約束信息得到約束集合I，對(duì)E_x表示單個(gè)約束x的滿足情況，E_x值越小表示約束越得到滿足，建立場景布局的目標(biāo)函數(shù)描述場景約束整體的滿足情況，c_x表示對(duì)應(yīng)項(xiàng)的權(quán)重，目標(biāo)函數(shù)即為根據(jù)設(shè)計(jì)好的室內(nèi)場景得到的樣板間模板；

從設(shè)計(jì)師場景中提取場景模型的父子約束信息具體為：對(duì)于有n個(gè)家具模型的場景，家具集合F＝{f_i|i＝1,2,...,n}，定義f₀表示房間本身，首先分析f_i與f_k在俯視圖坐標(biāo)系XOZ下是否交叉，如果不交叉則無接觸約束；如果交叉的話，再比較f_i與f_k在Y軸上是否相交，k∈[0,n]，i∈[1,n]，據(jù)此定義二元布爾運(yùn)算HOLD(f_k,f_i)表示f_i與f_k的父子約束關(guān)系，HOLD(f_k,f_i)＝(A(f_i)∩A(f_k))∧(Y_max(f_k)＝＝Y(jié)_min(f_i))，A(f)和Y(f)分別表示家具模型f在XOZ平面和Y軸上的投影區(qū)域；

再現(xiàn)場景布局時(shí)，采用模擬退火法根據(jù)目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化求解得到新室內(nèi)戶型的布局，優(yōu)化目標(biāo)是求E的全局最小值，使用目標(biāo)函數(shù)作為評(píng)估函數(shù)，通過引入父子約束樹把場景優(yōu)化的工作分成父子約束樹的一層層父子模型進(jìn)行優(yōu)化，先用模擬退火算法計(jì)算地面第一層模型的最優(yōu)布局；對(duì)于第二層及以上的模型，使用從樣板間模板中提取的當(dāng)前層模型相對(duì)于上層模型的位置信息輸出布局模型，逐層完成，輸出整體布局，完成場景布局再現(xiàn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于父子約束的場景布局保存與再現(xiàn)方法，其特征是對(duì)所述兄弟約束信息、靠墻約束信息、可視性、可訪問性、穿墻約束、重疊約束和通行約束進(jìn)行提取時(shí)，遍歷設(shè)計(jì)師場景的所有家具進(jìn)行約束計(jì)算，對(duì)一種約束關(guān)系的數(shù)據(jù)歸一化后得到E_x，其中兄弟約束信息包括兄弟角度約束和兄弟距離約束，靠墻約束信息包括靠墻角度約束和靠墻距離約束。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于父子約束的場景布局保存與再現(xiàn)方法，其特征是c_x∈{0.1,0.2,0.4}，其中穿墻約束和重疊約束取權(quán)值0.4，通行約束和可訪問性約束取權(quán)值0.2，可視性約束、兄弟角度約束、兄弟距離約束、靠墻角度約束和靠墻距離約束取權(quán)值0.1。