[发明专利]三维模型分割方法、装置以及包含该装置的图像处理系统

权利要求书

1.一种用于对三维模型进行分割的方法，包括：

有界平面生成步骤，用于根据输入的三维模型的三角形网格数据对所述三维模型中包含的所有三角形进行处理，以生成至少一个适用于对所述三维模型进行分割的有界平面；

轮廓图提取步骤，用于通过所述生成的有界平面来提取出所述三维模型的轮廓图；和

轮廓图分割步骤，用于根据所述生成的有界平面的信息以及所述三维模型的顶点邻接图的信息，将所述提取出的轮廓图分割成满足预定条件的一个子图或者至少两个相互不重叠的子图，其中，所述顶点邻接图通过以下方式构建：

根据所述三维模型的三角形网格数据，以三维模型的顶点为节点，在被一个或多个三角形所共有的每两个顶点之间添加一条边，从而构建顶点邻接图。

2.如权利要求1所述的方法，还包括在所述有界平面生成步骤之前的预分割步骤，用于根据输入的三维模型的三角形网格数据中所包括的三角形数据和顶点数据，将该输入三维模型预分割成一个子模型或者至少两个相互分离的子模型，其中，所述方法对于所述子模型中的每一个子模型分别执行所述有界平面生成步骤、轮廓图提取步骤和轮廓图分割步骤，以便将每一个子模型都分割成满足预定条件的一个子图或者至少两个相互不重叠的子图。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述预分割步骤包括：

根据所述三维模型的三角形网格数据，构建顶点邻接图；

确定顶点邻接图是否为连通的，其中，如果顶点邻接图中的任意一对顶点之间都存在路径相连，则该图是连通的，否则不连通；和

如果确定顶点邻接图不是连通的，则对应于顶点邻接图中的互不连接的子图来将三维模型分割为至少两个相互分离的子模型。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述预分割步骤包括：

根据所述三维模型的三角形网格数据，构建三角形邻接图；

确定三角形邻接图是否为连通的，其中，如果三角形邻接图中的任意一对三角形之间都存在路径相连则该图是连通的，否则不连通；

如果确定三角形邻接图不是连通的，则对应于三角形邻接图中的互不连接的子图来将三维模型分割为至少两个相互分离的子模型；

其中，所述三角形邻接图通过以下方式构建：

根据所述三维模型的三角形网格数据，以三维模型的中的三角形为节点，在拥有公共点的每两个三角形之间添加边，从而构建三角形邻接图。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括在所述轮廓图分割步骤之后的模型重建步骤，用于根据所述分割成的一个子图或者至少两个相互不重叠的子图以及所述三维模型的三角形网格数据来进行三角化处理，以便重建组成所述三维模型的、由三角形网格来表达的一系列立体部件。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述有界平面生成步骤包括：

将所述三维模型中包含的所有三角形中的每一个三角形作为子平面，使得满足聚合条件的子平面聚合成一个新的子平面，直到所有的子平面不能再聚合为止，从而生成广义平面；

对所述广义平面中的每一个进行如下处理，以生成至少一个适用于对所述三维模型进行分割的有界平面；

对位于该广义平面上的三角形，创建三角形邻接图，如果在该邻接图中，该广义平面上的三角形可被划分到若干个分离的子平面中，且每个子平面包含多个相互连接的三角形时，则将该广义平面划分为所述若干个分离的子平面，其中，所述三角形邻接图通过以下方式构建：

根据所述三维模型的三角形网格数据，以三维模型的中的三角形为节点，在拥有公共点的两个三角形之间添加边，从而构建三角形邻接图，

如果在将该广义平面划分成的所述若干个分离的子平面中的两个或更多个子平面同时与另外的同一个平面相互连接，则将这些子平面组合起来作为一个组合的有界平面，由所述组合的有界平面以及将该广义平面划分成的所述若干个分离的子平面中的无需组合的有界平面共同组成所述的适用于对所述三维模型进行分割的有界平面，其中，当所述两个或更多个子平面分别与所述另外的同一个平面存在至少一个公共点时，该两个或多个子平面被认为同时与该另外的同一个平面相互连接，以及其中，在顶点邻接图中，如果连接到某个子平面上的顶点处于该子平面的同一侧，则将该子平面作为是所述的无需组合的有界平面中的独立的有界平面。