[發(fā)明專利]一種三維模型直線結(jié)構(gòu)識(shí)別與自動(dòng)修復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011463341.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN112530005B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 由清圳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 埃洛克航空科技（北京）有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00;G06T19/20;G06T7/13
• 代理公司: 北京知果之信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

本發(fā)明公開了一種三維模型直線結(jié)構(gòu)識(shí)別與自動(dòng)修復(fù)方法，其步驟如下：首先稀疏重建保存圖片姿態(tài)信息；重新建立三維模型；基于圖片姿態(tài)獲取每個(gè)圖片快照，并形成圖對(duì)集合；對(duì)圖片中的直線輪廓進(jìn)行識(shí)別；直線約束映射到三維模型；三維模型直線結(jié)構(gòu)修復(fù)。一種三維模型直線識(shí)別，包括圖片輸入器、對(duì)比圖片庫、圖片存儲(chǔ)庫、中央處理器、圖片處理器、掃描相機(jī)以及自動(dòng)修復(fù)模塊，本發(fā)明可以有效的提升三維重建模型的效果，能夠解決三維重建過程中直線結(jié)構(gòu)不準(zhǔn)確的問題，并可以從整體上提升三維模型的模型結(jié)構(gòu)體驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉三維模型技術(shù)領(lǐng)域，具體的為一種三維模型直線結(jié)構(gòu)識(shí)別與自動(dòng)修復(fù)方法。

背景技術(shù)

目前，三維模型經(jīng)常用三維建模工具這種專門的軟件生成，但是也可以用其它方法生成。作為點(diǎn)和其它信息集合的數(shù)據(jù)，三維模型可以手工生成，也可以按照一定的算法生成。盡管通常按照虛擬的方式存在于計(jì)算機(jī)或者計(jì)算機(jī)文件中，但是在紙上描述的類似模型也可以認(rèn)為是三維模型。三維模型廣泛用任何使用三維圖形的地方。實(shí)際上，它們的應(yīng)用早于個(gè)人電腦上三維圖形的流行。

許多計(jì)算機(jī)游戲使用預(yù)先渲染的三維模型圖像作為sprite用于實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)渲染?，F(xiàn)在，三維模型已經(jīng)用于各種不同的領(lǐng)域。在醫(yī)療行業(yè)使用它們制作器官的精確模型；電影行業(yè)將它們用于活動(dòng)的人物、物體以及現(xiàn)實(shí)電影；視頻游戲產(chǎn)業(yè)將它們作為計(jì)算機(jī)與視頻游戲中的資源；在科學(xué)領(lǐng)域?qū)⑺鼈冏鳛榛衔锏木_模型；建筑業(yè)將它們用來展示提議的建筑物或者風(fēng)景表現(xiàn)；工程界將它們用于設(shè)計(jì)新設(shè)備、交通工具、結(jié)構(gòu)以及其它應(yīng)用領(lǐng)域；在最近幾十年，地球科學(xué)領(lǐng)域開始構(gòu)建三維地質(zhì)模型。三維模型本身是不可見的，可以根據(jù)簡(jiǎn)單的線框在不同細(xì)節(jié)層次渲染的或者用不同方法進(jìn)行明暗描繪(shaded)。但是，許多三維模型使用紋理進(jìn)行覆蓋，將紋理排列放到三維模型上的過程稱作紋理映射。紋理就是一個(gè)圖像，但是它可以讓模型更加細(xì)致并且看起來更加真實(shí)。例如，一個(gè)人的三維模型如果帶有皮膚與服裝的紋理那么看起來就比簡(jiǎn)單的單色模型或者是線框模型更加真實(shí)。除了紋理之外，其它一些效果也可以用于三維模型以增加真實(shí)感。例如，可以調(diào)整曲面法線以實(shí)現(xiàn)它們的照亮效果，一些曲面可以使用凸凹紋理映射方法以及其它一些立體渲染的技巧。三維模型經(jīng)常做成動(dòng)畫，例如，在故事片電影以及計(jì)算機(jī)與視頻游戲中大量地應(yīng)用三維模型。它們可以在三維建模工具中使用或者單獨(dú)使用。為了容易形成動(dòng)畫，通常在模型中加入一些額外的數(shù)據(jù)，例如，一些人類或者動(dòng)物的三維模型中有完整的骨骼系統(tǒng)，這樣運(yùn)動(dòng)時(shí)看起來會(huì)更加真實(shí)，并且可以通過關(guān)節(jié)與骨骼控制運(yùn)動(dòng)。

現(xiàn)有技術(shù)中的三維模型三維重建過程中直線結(jié)構(gòu)不準(zhǔn)確無法從整體上提升三維模型的模型結(jié)構(gòu)體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種三維模型直線結(jié)構(gòu)識(shí)別與自動(dòng)修復(fù)方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種三維模型直線自動(dòng)修復(fù)方法，其步驟如下：

S1：首先稀疏重建保存圖片姿態(tài)信息；

S2：重新建立三維模型；

S3：基于圖片姿態(tài)獲取每個(gè)圖片快照，并形成圖對(duì)集合；

S4：對(duì)圖片中的直線輪廓進(jìn)行識(shí)別；

S5：直線約束映射到三維模型；

S6：三維模型直線結(jié)構(gòu)修復(fù)。

進(jìn)一步的，所述步驟S1在稀疏重建過程，會(huì)得到稀疏的點(diǎn)云和圖片的姿態(tài)信息，保存圖片的姿態(tài)信息。

進(jìn)一步的，所述步驟S3和S4中在三維模型重建完成之后，在三維模型中利用稀疏重建圖片的姿態(tài)信息構(gòu)建模型中camera的位置，通過camera獲取相同姿態(tài)下模型的快照，每一個(gè)圖片和其對(duì)應(yīng)的快照構(gòu)成一個(gè)圖對(duì)；

進(jìn)一步的，所述步驟S4、S5以及S6中，在每個(gè)圖對(duì)中，對(duì)圖片中的直線輪廓進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)圖片中識(shí)別的直線通過快照映射到三維模型中，利用直線的約束對(duì)三維模型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)。