[發明專利]一種三維線段模型的平面提取方法、系統及電子設備

在審

• 申請號: 201911066033.5
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN112785544A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 程章林;肖振東;潘光凡
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06T7/90;G06T11/00;G06T11/20;G06T17/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種三維線段模型的平面提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟a：通過文件加載模塊加載待提取的三維模型文件；

步驟b：采用近似均勻采樣算法提取所述三維模型文件的平面信息；

步驟c：將提取的平面信息寫入到內存進行存儲并顯示。

2.根據權利要求1所述的三維線段模型的平面提取方法，其特征在于，在所述步驟a中，所述通過文件加載模塊加載待提取的三維模型文件具體包括：首先通過一個對話框獲取三維模型文件的名稱，然后按不同的數據格式對三維模型文件分類讀取，將不同格式的三維模型文件加載為內存中統一的數據格式。

3.根據權利要求2所述的三維線段模型的平面提取方法，其特征在于，所述步驟a還包括：通過顯示模塊顯示三維模型文件，設定平面提取算法，并設定算法相關參數。

4.根據權利要求3所述的三維線段模型的平面提取方法，其特征在于，在所述步驟b中，所述采用近似均勻采樣算法提取所述三維模型文件的平面信息具體包括：

步驟b1：生成采樣點；首先將三維模型中的線段一端移動到空間原點上，然后將所有線段單位化，從而得到一個高斯球，每一條線段都可以用球面上的一點來表示；如果在空間中是一個平面上的線，在高斯球上必然處于同一個過圓心的平面上，找出垂直于該平面的法向量，在該平面上的所有線段都垂直于法向量；

步驟b2：線段提取；在生成采樣點之后，將所有的線段與采樣點代表的法向量進行計算，確定線段與法向量是否垂直，如果線段與法向量之間的夾角大于一定閾值即認為該線段與法向量垂直；將每個采樣點上垂直線段的數量進行統計排序，找出垂直線段數量最大的采樣點，將經過該采樣點的所有線段提取出來用于下一步的平面擬合；

步驟b3：平面擬合；首先對每一條線段按線段中點計算在對應法向量下的截距，根據截距對線段進行聚類找出最有可能是一個平面的線段集合，然后利用奇異值分解方法對三維模型進行平面擬合。

5.根據權利要求1至4任一項所述的三維線段模型的平面提取方法，其特征在于，在所述步驟c中，所述將提取的平面信息寫入到內存進行存儲并顯示具體包括：將提取數據按照設定的三維數據格式進行保存；提取的平面信息按照不同的顏色進行繪制和顯示。

6.一種三維線段模型的平面提取系統，其特征在于，包括：

文件加載模塊：用于加載待提取的三維模型文件；

平面提取模塊：用于采用近似均勻采樣算法提取所述三維模型文件的平面信息；

數據保存模塊：用于將提取的平面信息寫入到內存進行存儲；

顯示模塊：用于顯示三維模型文件和平面信息提取結果。

7.根據權利要求6所述的三維線段模型的平面提取系統，其特征在于，所述文件加載模塊加載待提取的三維模型文件具體包括：首先通過一個對話框獲取三維模型文件的名稱，然后按不同的數據格式對三維模型文件分類讀取，將不同格式的三維模型文件加載為內存中統一的數據格式。

8.根據權利要求7所述的三維線段模型的平面提取系統，其特征在于，還包括算法設置模塊，所述算法設置模塊用于設定平面提取算法，并設定算法相關參數。