[發明專利]針對實景三維模型的無網格邊界孔洞修補方法和裝置

有效

• 申請號: 202010220326.0
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111583409B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 沈大勇;賈軍輝;龔建輝
• 申請（專利權）人: 沈大勇
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T19/20
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 卞靜靜

本發明公開了針對實景三維模型的無網格邊界孔洞修補方法以及裝置。方法包括：獲取實景三維模型；利用人工交互的方式從實景三維模型網格中選取孔洞區域；從實景三維模型網格中切割孔洞區域，得到經過切割的實景三維模型網格；針對孔洞區域構建三維凸包；在三維凸包中探測不合理面片，包括：根據三維凸包構建OBB方向包圍盒，統計三維凸包中法線與包圍盒各面之間的交點數量，將與包圍盒中交點數量低于設定閾值的面相交的法線設為不合理法線，將具有不合理法線的面片設為不合理面片；從三維凸包中刪除不合理面片，從而得到重建網格；對重建網格與經過切割的實景三維模型網格進行縫合。本發明提高對于實景三維模型中無網格邊界孔洞的修補效率。

技術領域

本發明涉及軟件領域，尤其涉及針對實景三維模型的無網格邊界孔洞修補方法以及電子設備。

背景技術

實景三維模型憑借高效的數據獲取和逼真的三維地形、建筑物表達，已經成為三維地理空間信息采集和重建的重要手段。但是，由于數據采集過程中環境、設備、人為等因素的影響，獲取的圖像、視頻數據的質量會有不同程度的缺陷，導致實際生產的實景三維模型數據會存在孔洞、蠟融現象、結構破損、紋理拉伸以及缺失等問題。

三維網格的孔洞是模型修補中最為常見的缺陷問題，目前主流的算法都是針對比較典型帶有邊界的孔洞，這類孔洞主要產生于三維激光掃描建筑、雕塑、器具等進行曲面重建的過程中，而實景三維模型的復雜程度要遠遠超過前者重建的模型。針對實景三維模型，根據其孔洞特征可以將分為常規孔洞和無網格邊界孔洞，無網格邊界孔洞具有完整的三維網格結構，部分可能還具有水密性，無網格邊界孔洞的修補需要對模型進行重構，難度要比常規孔洞修補大。目前可參與生產的三維模型編輯軟件如Geomagic、3D?MAX、DPModeller、Blender等修補上述無網格邊界孔洞，都需要大量的人工操作，自動化程度比較低，而且針對此項工作的作業員還需要具備一定的專業技術，實景三維模型的優化往往需要大量的人力、物力。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

本發明的一個目的是提供一種針對實景三維模型的無網格邊界孔洞修補方法，其采用人工交互選取孔洞區域和自動化修補孔洞相結合的方式，最大程度上減少人工操作，能夠極大地提升模型修補的效率。

本發明的又一個目的是提供一種針對實景三維模型的無網格邊界孔洞修補裝置，其采用人工交互選取孔洞區域和自動化修補孔洞相結合的方式，最大程度上減少人工操作，能夠極大地提升模型修補的效率。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種針對實景三維模型的無網格邊界孔洞修補方法，包括：

獲取實景三維模型網格；

利用人工交互的方式從所述實景三維模型網格中選取孔洞區域；

從所述實景三維模型網格中切割所述孔洞區域，得到經過切割的實景三維模型網格；

針對所述孔洞區域構建三維凸包；

在所述三維凸包中探測不合理面片，包括：根據所述三維凸包構建OBB方向包圍盒，統計所述三維凸包中法線與所述包圍盒各面之間的交點數量，將與所述包圍盒中交點數量低于設定閾值的面相交的法線設為不合理法線，將具有所述不合理法線的面片設為不合理面片；

從所述三維凸包中刪除不合理面片，從而得到重建網格；

對所述重建網格與所述經過切割的實景三維模型網格進行縫合。

優選的是，所述的針對實景三維模型的無網格邊界孔洞修補方法中，所述從所述實景三維模型網格中切割所述孔洞區域，得到經過切割的實景三維模型網格，包括：

所述從所述實景三維模型網格中切割所述孔洞區域，探測所述孔洞區域的邊界，刪除所述實景三維模型網格中與所述孔洞區域的邊界鄰接的三角形，從而得到經過切割的實景三維模型網格。