[發明專利]一種平面設計與三維空間設計的轉換系統

有效

• 申請號: 202110480710.9
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113139217B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 許勇軍;楊有根
• 申請（專利權）人: 深圳市行識未來科技有限公司
• 主分類號: G06F30/10
• 分類號: G06F30/10;G06T19/20
• 代理公司: 北京國源中科知識產權代理事務所(普通合伙) 16179
• 代理人: 戈余麗

1.一種平面設計與三維空間設計的轉換系統，其特征在于，該系統包括二維圖形獲取單元、三維圖形轉換單元、參數轉換校正模塊、應用于轉換系統的中央處理系統以及圖形顯示模塊；

二維圖形獲取單元，用于獲取二維圖形數據信息，包括：

數據錄入模塊，用于輸入二維圖形數據信息；

圖形識別模塊，用于識別記錄二維圖形的全部信息；

圖形參數采集模塊，用于采集獲取二維圖形參數數據；

三維圖形轉換單元，用于將二維圖形轉化為三維空間模型，包括：

圖形參數輸入模塊，用于輸入校正后的圖形轉換參數；

圖形轉化模塊，用于對校正提出的圖形轉換參數進行三維轉化；

圖形編碼模塊，用于將轉化后的三維圖形數據進行編碼處理；

其中，參數轉化校正模塊，用于將采集獲取的二維圖形參數校正轉化生成三維圖形參數；所述參數轉化校正模塊包括圖形參數修正模塊和轉換參數提取模塊；

其中所述轉換參數提取模塊用于根據二維圖形參數數據進行參數轉換，獲取三維圖形參數；

所述圖形參數修正模塊用于將獲取的三維圖形參數進行審核修正；所述轉換參數提取模塊對于參數轉換過程中還包括平移參數、尺寸參數以及旋轉角參數，其轉換公式如下：

其中，為三維圖形的平面坐標，為二維圖形的平面坐標，為平移參數，ɑ為旋轉角參數，m為尺度參數；

通過兩個公共點配合最小二乘法，即可得出四個轉換參數為：(Δx,Δy,α,m)；根據上述轉換公式的應用，在二維空間與三維空間的坐標變換公式為：

其中，(ΔX₀，ΔY₀，ΔZ₀)為二維空間坐標到三維空間坐標的平移參數；

(ε_X，ε_Y，ε_Z)為二維空間坐標到三維空間坐標的旋轉角參數，m為尺度參數；

利用三個公共點，通過最小二乘法即可得出三維圖形七個轉換參數(ΔX₀，ΔY₀，ΔZ₀，ε_X，ε_Y，ε_Z，m)；

所述圖形參數修正模塊通過計算轉換差數值進行修正處理；

通過計算二維圖形坐標轉換至三維圖形坐標對應的坐標點，設二維空間坐標值為(x，y)；則其轉換后平移對應的第一對應坐標值為(x，y)＝(x×F₁，y×F₂)；

根據所述圖形參數修正模塊將轉換差數值標記為ΔK，即ΔK代表二維圖形參數轉化三維圖形參數之間對應的差異數值，假設第一對應數值為F₁，第二對應數值為F₂，則參數轉化偏差公式為：

若F₁小于F₂，則，

若F₁大于F₂，則F₂＝F₁(1-F₁×ΔK)；

所述圖形轉化模塊包括：

轉換參數整合模塊，用于對所獲取校正后的三維圖形參數數據進行整合處理；

圖形數據生成模塊，用于將整合后的三維圖形數據生成三維圖形；

三維圖形預覽模塊，用于將生成的三維圖形進行展示預覽；

圖形數據修正模塊，用于根據三維圖形預覽結果對三維圖形數據進行修正調整。

2.根據權利要求1所述的一種平面設計與三維空間設計的轉換系統，其特征在于，所述三維圖形轉換單元還包括圖形數據導出模塊，用于將轉換編碼后的三維圖形導出；

所述圖形顯示模塊用于顯示轉換后的三維圖形數據。

3.根據權利要求2所述的一種平面設計與三維空間設計的轉換系統，其特征在于，所述三維圖形轉換單元還包括，獲取二維圖形獲取單元中獲取的二維圖形標識信息，所述二維圖形標識信息包括二維圖形的類型和位置坐標，根據所述類型和位置坐標構件所述二維圖形對應的三維模型，所述三維模型包括多個頂點坐標，以及標識各個頂點坐標是否位于同一平面的平面位置標記信息；根據所述二維圖形類型、位置坐標以及所述平面位置標記信息，將二維圖形在初始化后的三維場景中進行渲染。

4.根據權利要求3所述的一種平面設計與三維空間設計的轉換系統，其特征在于，對于旋轉體類型的二維圖形，所述三維圖形轉換單元還包括，所述二維圖形的類型為旋轉體類型，提取所述二維圖形的輪廓函數線，將提取得到的所述輪廓函數線以一定的間距取值獲得一串二維坐標序列，并且根據所述二維圖形標識信息中記錄的所述旋轉體的旋轉角度進行坐標變化，得到構成所述旋轉體的點的三維坐標序列；對所述旋轉體的點的三維坐標序列進行擬合得到所述旋轉體的法線；利用所述法線繪制曲面，形成三維圖形。