[發明專利]三維紋理修飾方法及其系統、自動貼圖方法及其系統

有效

• 申請號: 201710818780.4
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN108734671B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 宋彩虹;李耀南
• 申請（專利權）人: 武漢天際航信息科技股份有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T19/20
• 代理公司: 北京紐盟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11456
• 代理人: 許玉順;金珍花

本發明涉及三維紋理修飾系統及方法，該系統包括：紋理圖片獲取模塊，用于獲取原始紋理圖片；紋理圖片處理模塊，對原始紋理圖片進行編輯來獲得編輯紋理圖片；坐標變換矩陣獲取模塊，針對全部三角形獲得各頂點的原始UV坐標和屏幕坐標，對所述屏幕坐標進行歸一化處理獲得屏幕UV坐標，根據每個三角形的頂點的所述原始UV坐標與所述屏幕UV坐標之間的關系獲取各坐標變換矩陣；及紋理替換模塊，通過各坐標變換矩陣，將每個三角形的所有像素的原始UV坐標轉換為該像素的屏幕UV坐標，比較同一屏幕UV坐標的原始紋理圖片的像素值和編輯紋理圖片的像素值，判斷該屏幕UV坐標處的紋理是否被修改，如果被修改，則保存編輯紋理圖片的像素值構成新的紋理圖片。

技術領域

本發明涉及紋理修飾方法及利用該紋理修飾方法的自動貼圖方法，尤其涉及可以在三維模型截圖的基礎上直接修改紋理的紋理修飾方法及其系統，以及利用該紋理修飾方法的自動貼圖方法及其系統。

背景技術

對于通過航拍數據自動建模生成的三維模型，由于精度、航拍角度以及后期對三維網格的修改等原因，紋理會出現扭曲、錯亂、丟失等問題，這種情況下就需要對模型的紋理進行修正，而直觀、簡單的紋理修飾方式將會大大的提高工作效率。

紋理修飾大致分為兩種情況，一種是局部的紋理修飾，也就是需要改變某一區塊的紋理，另一種是對后期網格修飾導致的紋理缺失的區域添加紋理，比如添加面，刪除補洞等操作。在此，對于局部的紋理修飾的情況，需要用3Dmax的專業軟件對制定區域的網格紋理進行修改，包括UV重展，替換貼圖等操作。另外，對于紋理缺失的情況，可以在網格修飾結束之后，使用自動建模工具依賴航拍圖片重新貼圖。但是，上述紋理修飾方法存在如下問題：需要另外的專業軟件配合，平臺轉換麻煩；需要涉及UV操作、貼圖操作等，操作步驟多且流程復雜；由于圖片在UV圖和三維模型中的顯示效果不同，因此針對區塊內不同的面可能需要處理多次。另外，對紋理缺失的區域添加紋理時，如果采用手動修圖的方式，難以與原場景融合，容易看出差別；若采用全部重新貼圖的方式，則需要消耗很多時間。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種紋理修飾系統及方法，在三維模型截圖的基礎上直接修改紋理，操作步驟少，流程簡單。

本發明的另一目的在于，提供一種自動貼圖系統及方法，全自動處理自動貼圖功能，并且只處理沒有紋理的三角形，對其他區塊沒有影響，處理速度快。

本發明的三維紋理修飾系統包括：紋理圖片獲取模塊，對三維模型的目標區域的當前場景進行屏幕截圖，獲取原始紋理圖片，設原始紋理圖片的像素值為原始像素值；紋理圖片處理模塊，對所述原始紋理圖片進行編輯來獲得編輯紋理圖片，設編輯紋理圖片的像素值為編輯像素值；坐標變換矩陣獲取模塊，針對三維模型的目標區域的當前場景下可見的全部三角形，獲得各頂點的原始UV坐標和各頂點的屏幕坐標，并根據所述當前場景下視圖的大小，對所述各頂點的屏幕坐標進行歸一化處理，獲得與所述屏幕坐標對應的屏幕UV坐標，根據每個三角形的頂點的所述原始UV坐標與所述屏幕UV坐標之間的關系，得到每個三角形的坐標變換矩陣；及紋理替換模塊，對每個三角形，通過所述每個三角形的坐標變換矩陣，將每個三角形的所有像素的原始UV坐標轉換為相應像素的屏幕UV坐標，根據每個像素的屏幕UV坐標，比較同一屏幕UV坐標的原始像素值和編輯像素值，判斷該屏幕UV坐標的紋理是否被修改，如果被修改，則保存編輯像素值，構成目標紋理圖片。

根據本發明的一實施例，在所述紋理替換模塊，可以在保存編輯像素值之前對編輯像素值進行平滑。

根據本發明的一實施例，所述紋理圖片處理模塊可以通過圖片編輯軟件自動打開所述原始紋理圖片進行編輯。

根據本發明的一實施例，所述編輯可以包括：對原始紋理圖片中模糊區域及錯誤區域的修改，圖片內容和顏色的渲染、修改。