[發明專利]一種剪紙畫的制作中模型數字化模擬管理系統

在審

• 申請號: 201810246981.6
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108492361A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 全斌
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T19/20
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 周躍仁

1.一種剪紙畫的制作中模型數字化模擬管理系統，其特征在于，所述剪紙畫的制作中模型數字化模擬管理系統包括：

圖樣設計模塊，與數據導入模塊連接，用于初始設計剪紙畫的圖樣設計；

圖樣設計模塊中通過集成的曲面構建模塊進行設計的圖樣樣條曲線/曲面的頂點控制；具體包括：

步驟一，選取調配函數，作連結各樣條小區間的兩個端點的直線以及連結以及對應的兩相鄰de Boor控制頂點的直線，作各樣條小區間上的樣條曲線上的點與連結各樣條小區間的兩個端點的直線上的點的差得到增量向量；

步驟二，將增量向量通過伸縮后平移到連結兩相鄰de Boor控制頂點的直線上就得到了各樣條小區間插值于de Boor控制頂點的插值曲線；

步驟三，對于三次B樣條曲線，得到調配函數用Bézier形式的表示式，構造的插值于控制頂點的曲線是三次B樣條插值曲線；

構造插值曲線的方法包括：

給定型值點列d₀,d₁,d₂,…,d_m，補充輔助點d_-2,d_-1…和d_m+1,d_m+2...，樣條結點序列為：

…≤t_-1≤a＝t₀＜t₁＜t₂＜…＜t_m-1＜t_m＝b≤t_m+1≤…；

將{d_j}作為de Boor控制頂點序列，得n階B樣條曲線，記為：

其中N_j,n(t)是n階B樣條基函數，其支集設為區間為實數取整；

構造曲線d_I(t)，滿足插值條件：

d_I(t_k)＝d_k,k＝0,1,2,…,m；

數據導入模塊，與圖樣設計模塊、數據處理模塊連接，用于將設計的圖樣數據導入到計算機中；

數據處理模塊，與圖樣設計模塊、數據導入模塊、模型構建模塊、材質選擇模塊、圖像渲染模塊、3d打印模塊、顯示模塊連接，用于調度各個模塊進行正常工作；

模型構建模塊，與數據處理模塊連接，用于通過三維軟件將圖樣構建成三維模型；模型構建模塊通過集成的三維數據處理模塊構建三維模型；具體包括：

(一)、從視頻里獲取兩張連續圖像，將兩幀圖像按時間順序分別標記為I₁和I₂；

(二)、以I₁和I₂為最底層分別構造圖像金字塔和

(三)、在圖像金字塔的每層上生成相同數目的種子點，并將最頂層上的種子點的匹配初始化為隨機值；

(四)、將步驟(三)獲得的種子點在由步驟(二)的圖像金字塔依次從頂層到底層逐層進行匹配，每層種子點的匹配結果作為下一層相應種子點的初始值；

(五)、將最底層種子點的匹配結果利用對邊緣敏感的插值算法進行插值，將插值結果作為光流估計的初始值，然后利用變分能量優化模型進行優化，最終得到大位移光流估計結果；構建出三維模型；

材質選擇模塊，與數據處理模塊連接，用于對構建的三維模型選擇適合的材質；

圖像渲染模塊，與數據處理模塊連接，用于對三維模型進行渲染出預期效果；

3d打印模塊，與數據處理模塊連接，用于通過3d打印機將剪紙畫打印出來；

顯示模塊，與數據處理模塊連接，用于顯示三維模型渲染后的效果。