[發(fā)明專利]三維立體金屬廣告字模型的生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710735551.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN107767439B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭元鎮(zhèn);崔帥;王軍;金育安;馬廷鋒;王驥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00;G06T3/00
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 杜放

1.一種生成三維立體金屬廣告字模型的方法，具體包括如下步驟：

步驟1：讀入廣告字的二維圖形文件，識(shí)別二維圖形中所有封閉輪廓，N 為封閉輪廓的總數(shù)；按連通區(qū)域?qū)⒎忾]輪廓分類；

步驟2：依次獲得每個(gè)連通區(qū)域中的封閉輪廓對(duì)應(yīng)的廣告字的實(shí)體區(qū)域；

步驟3：對(duì)廣告字的二維圖形建立廣告字的坐標(biāo)系，廣告字的坐標(biāo)系以字從上向下的中線為y軸，字的底邊或過字底部的向量為x軸；判斷廣告字的坐標(biāo)系y軸方向是否與圖形軟件的世界坐標(biāo)系y軸方向平行或重合，若是，則獲取二維圖形在y軸方向上的高度；若否，則使廣告字的坐標(biāo)系y軸與世界坐標(biāo)系y軸平行或重合，計(jì)算旋轉(zhuǎn)后的二維圖形在y軸上的高度；

步驟4：輸入廣告字頂面的傾斜角度θ，前端高度H1和初始后端高度H20，根據(jù)高度h、傾斜 角度θ、前端高度H1校核后端高度H2；最大后端高度H2max= H1+h*tanθ，若H20H2max,則H2= H20；若H20H2max,則要求重新輸入H20；

步驟5：以廣告字坐標(biāo)系的x軸為旋轉(zhuǎn)軸，將二維圖形旋轉(zhuǎn)傾斜角度θ，以旋轉(zhuǎn)后的二維輪廓所在的平面為第一基準(zhǔn)面；

步驟6：將二維圖形沿第一基準(zhǔn)面的法向向上平移，平移距離為H1，得到第一輪廓組S1，以第一輪廓組S1所在的平面為第二基準(zhǔn)面；

步驟7：將第一輪廓組S1沿第二基準(zhǔn)面的法向向下平移，偏置距離為H2，得到第二輪廓組S2；

步驟8：將第一輪廓組S1沿第一基準(zhǔn)面的法向XOY平面投影，得到第三輪廓組S3；

步驟9：第一輪廓組S1作為廣告字的頂面形狀，由S2和S3獲得廣告字的底面形狀和側(cè)面形狀；

所述步驟9 中，計(jì)算廣告字底面的具體方法是：

步驟9-1-A：求得第二輪廓組S2和第三輪廓組S3的交線L；

步驟9-1-B：利用交線L對(duì)第二輪廓組S2和第三輪廓組S3進(jìn)行分割：對(duì)于S2，刪除交線L下方的區(qū)域，得到S2’；對(duì)于S3，刪除交線L上方的區(qū)域，得到S3’；

步驟9-1-C：以S2’與 S3’構(gòu)成了廣告字的底面；

所述步驟9 中，步驟9中，計(jì)算廣告字側(cè)面的具體方法是：

步驟9-2-1：讀取第一輪廓組S1中的所有封閉輪廓，每一個(gè)封閉輪廓對(duì)應(yīng)一個(gè)側(cè)面圖形，取任一個(gè)封閉輪廓作為當(dāng)前封閉輪廓；

步驟9-2-2：獲得當(dāng)前封閉輪廓的周長，當(dāng)前封閉輪廓用同一采樣精度進(jìn)行離散，將當(dāng)前封閉輪廓上的采樣點(diǎn)依次編號(hào)，將當(dāng)前封閉輪廓上的離散點(diǎn)向底面投影，獲得當(dāng)前封閉輪廓上的離散點(diǎn)與投影點(diǎn)的距離值；保存采樣點(diǎn)的編號(hào)及其距離值；

步驟9-2-3：對(duì)水平線上的采樣點(diǎn)按當(dāng)前封閉輪廓的采樣點(diǎn)順序編號(hào)，水平線的采樣點(diǎn)與當(dāng)前封閉輪廓的采樣點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)；對(duì)水平線上的每個(gè)采樣點(diǎn)獲取一個(gè)與該采樣點(diǎn)垂直距離為距離值的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，所有對(duì)應(yīng)點(diǎn)同時(shí)位于水平線的上方或者同時(shí)位于水平線的下方，依次連接所有對(duì)應(yīng)點(diǎn)形成線，連接第一個(gè)采樣點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)點(diǎn)，連接最后一個(gè)采樣點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)點(diǎn)，由水平線，第一個(gè)采樣點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線，最后一個(gè)采樣點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線和所有對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線圍成的圖形為圍成當(dāng)前封閉輪廓的側(cè)面的平面展開圖形；

步驟9-2-4：判斷當(dāng)前封閉輪廓是否第一輪廓組S1的最后一個(gè)封閉輪廓，若是，則輸出已獲得的側(cè)面的平面展開圖形；若否，則取下一個(gè)封閉輪廓為當(dāng)前封閉輪廓，重復(fù)步驟9-2-2到9-2-4。

2.如權(quán)利要求1所述的生成三維立體金屬廣告字模型的方法，其特征在于：步驟2獲得廣告字的實(shí)體區(qū)域包括以下步驟：

步驟2-1：判斷二維圖形文件中連通區(qū)域的數(shù)量，若只有一個(gè)連通區(qū)域，則將該連通區(qū)域作為當(dāng)前連通區(qū)域；若有兩個(gè)及以上連通區(qū)域，則任選一個(gè)連通區(qū)域作為當(dāng)前連通區(qū)域；

步驟:2-2：判斷當(dāng)前連通區(qū)域內(nèi)的封閉多邊形的數(shù)量是否大于1，若是，則進(jìn)入步驟2-3；若否則進(jìn)入步驟2-4；

步驟2-3：將當(dāng)前連通區(qū)域內(nèi)的封閉多邊形按照包含與被包含關(guān)系編組，確定廣告字的實(shí)體區(qū)域；

步驟2-4：將唯一的封閉多邊形圍成的區(qū)域作為廣告字的實(shí)體區(qū)域；

步驟2-5：判斷當(dāng)前連通區(qū)域是否最后一個(gè)連通區(qū)域，若是，則輸出所有的實(shí)體區(qū)域，進(jìn)入步驟3；若否，則將下一個(gè)連通區(qū)域作為當(dāng)前連通區(qū)域，重復(fù)步驟2-2到2-4。

3.如權(quán)利要求2所述的生成三維立體金屬廣告字模型的方法，其特征在于：步驟2-3中對(duì)封閉多邊形進(jìn)行編組的具體方法包含如下步驟：

步驟2-3-1：將當(dāng)前連通區(qū)域內(nèi)的封閉多邊形從外向內(nèi)依次編號(hào)為1,2,…,i,…,N，N為封閉多邊形的總數(shù)；第i個(gè)封閉多邊形被包含在第i-1個(gè)封閉多邊形內(nèi)；被包含在同一個(gè)封閉多邊形內(nèi)但相互之間沒有包含和被包含關(guān)系的封閉多邊形使用同一個(gè)編號(hào)；

步驟2-3-2：第j個(gè)和第j-1個(gè)封閉多邊形編為一個(gè)組，j為偶數(shù)，j從2開始；或者j為奇數(shù)，j從1開始；

步驟2-3-3：每一組的封閉多邊形圍成的區(qū)域?yàn)閺V告字的實(shí)體區(qū)域。