[發明專利]一種三維場景下的軍標標繪方法

在審

• 申請號: 201810735163.2
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN109087391A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 吳方才;齊紅超;鞏志遠;李博
• 申請（專利權）人: 航天星圖科技（北京）有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種三維場景下的軍標標繪方法，其特征在于：包括三維點軍標符號標繪方法和三維函數軍標符號標繪方法；

所述三維點軍標符號標繪方法包括以下步驟：

步驟S11、二維軍標符號的浮雕處理：使用斜面與浮雕算法將二維軍標圖片處理生成具有三維軍標效果的圖像；

步驟S12、圖像的邊緣檢測：取圖像左上角象素為背景，顏色值處于背景或軍標或軍標內部不同顏色部分的分界處的象素即為邊界點；

步驟S13、符號的繪制：首先繪制三維模型，其次計算模型與二維軍標符號結合處的精確位置，利用公告牌技術繪制二維軍標符號，實時計算二維軍標符號的位置，確保二維軍標符號與三維模型的無縫結合；

所述三維函數軍標符號標繪方法包括以下步驟：

步驟S21、算法分析：在進行三角剖分之前，首先分析箭標光滑曲線邊與三角網連線點的關系，箭標左右光滑邊經過三角剖分后，保證兩邊所得到的三角網點個數相等；軍標中的光滑曲線用剖分后的三角網點相連的多折線逼近進行轉換；

步驟S22、可變步長區間平均法確定插值點：根據光滑Bezier曲線邊的控制點進行區間分段，對每段使用不同的插值步長應用區間平均法提取對應該段區間曲線段上的三角網點；

步驟S23、參數插值步長l的確定：按屏幕坐標橫向范圍和地理坐標橫向范圍的比例進行計算，對應求得在三維場景中剖分計算所需的插值步長，保證算法與屏幕坐標和地理坐標的一致性；

步驟S24、添加高程：在第三個坐標維度確定三維軍標的高度以及生成三維箭標的各個側面，使之成為三維實體。

2.根據權利要求1所述的三維場景下的軍標標繪方法，其特征在于：所述三維點軍標符號標繪方法步驟S11中浮雕算法的步驟為：遍歷二維軍標的邊界，對任何一個邊界點，計算其內法矢量，將其得到的法矢量方向與虛擬光源的光線矢量方向進行比較，以現實世界中物體對光源的亮度反應為依據，對邊界點以及沿內法矢量方向給定數目的象素點賦以適當的亮度。

3.根據權利要求1所述的三維場景下的軍標標繪方法，其特征在于：所述三維函數軍標符號標繪方法步驟S22中按照Bezier曲線邊控制點的數目分以下三種情況：

(1)三個控制點的情況：此時分三段區間，將特征三角形的頂角夾圍的曲率最大的曲線段按照預設的插值步長應用區間平均法提取三角網點，同時曲率最大的曲線段對應的區間將整個曲線區間分為三段，另外兩段區間采用相同的比預設步長稍大的插值步長應用區間平均法提取各自曲線段上的三角網點；

(2)四個控制點的情況：對中間兩個控制點處變化的兩段曲率最大的曲線段采用預設插值步長應用區間平均法提取各自的三角網點，對因此產生的另外三個區間采用相同的比預設步長稍大的提取對應的三角網點：

(3)四個以上控制點的情況：根據Bezier曲線邊的方向，從起始點開始對每三個控制點形成的曲率最大的曲線段采用不同的與預設步長差不大的步長提取該段曲線的三角網點，插值步長的大小根據三個控制點依次相連組成的夾角的大小確定，夾角越大插值步長越大，反之越小；對于因此得到的其他區間的插值步長采用略大于與之最近的曲率最大曲線段對應區間插值步長的值。

4.根據權利要求1所述的三維場景下的軍標標繪方法，其特征在于：所述三維函數軍標符號標繪方法步驟S24中添加高程具體包括以下兩個步驟：

a、高程的確定以及高程維度方向上頂面的生成：將底面箭標用來構成三角面的所有點坐標：x坐標、y坐標增加z坐標，且這個z坐標的值為三維軍標的高程，然后采用和構建底面坐標相同的方式生成三維軍標的頂面；

b、三維箭標各側面的生成：對于上下箭頭所形成的側面，填充上下對應折線段組成的矩形來生成上下箭頭所形成的各個側面；對于上下光滑曲線邊形成的側面，用上下對應三角網點連成的折線段組成的一系列矩形來生成，或者用光滑曲線邊為準線，豎直直線為母線的Bezier曲面來生成，最后將箭標的尾部端開口處上下線段組成的矩形封閉組成三維實體箭標。