[发明专利]三维模型曲线切割方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维模型曲线切割方法，特别是涉及一种体数据结构的三维模型封闭曲线切割方法。

背景技术

在由体数据组成的三维模型中，对模型的切割操作是必不可少的，特别是在自动分割后，需进行人工修正的情况下。模型切割算法的准确性和高效性要求尤为突出。

基于二维图像曲线切割中，采用作射线的方式判断像素点是否在曲线内部。在二维图像所在平面上为每一像素点作一条任意方向射线，判断该射线与切割曲线相交次数，若为奇数次，则该像素在曲线区域内部，若为偶数次，则该像素在曲线区域外部。该方式不能准确判断出曲线上点所在区域，且其效率较低。

基于三维模型封闭曲线切割，最初的方式为，将曲线分成若干段直线，进行直线平面切割后，将切割结果综合。基于此方法的切割结果存在误差，并且计算复杂。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种三维模型曲线切割方法，利用本发明描述的方法能准确地依据曲线边界切割模型，并且计算效率高。

本发明的技术方案是：一种三维模型曲线切割方法，包括如下步骤：

第一步，将三维体数据模型各像素依据当前场景投影为二维模型，计算出当前场景下，该三维模型中各像素在屏幕上的坐标：

将三维体数据模型中各像素坐标，按照当前显示场景，投影到显示屏幕上，并得到相应屏幕坐标，所有像素的投影结果即作为二维投影模型；按照三维体数据中各像素点顺序将投影结果记录；

第二步，采用种子生长法，以曲线为区域边界，扩展出封闭曲线内部和外部区域，并作不同标记:

以曲线为边界，计算出曲线内部一点作为扩展种子点，基于该点，采用种子生长法，以曲线为区域边界，扩展出封闭曲线内部，并作标记，曲线上像素做另一标记，并将曲线各区域像素点以当前场景给予坐标值，形成一个二维区域图；

第三步，将二维投影模型与封闭曲线区域进行对比，识别出在曲线内部和外部的二维投影模型部分：

将二维投影模型中每一像素，依据投影后的坐标，在曲线区域图中，查找相应坐标像素状态，得出该像素点是在曲线内部还是外部或在曲线上，并为每一像素标记，标记其在曲线区域的哪一部分；

第四步，将三维模型各像素投影所在区域应用于对应三维模型各像素中：依据投影顺序，将投影模型像素判断结果一一对应地反馈给原始三维模型。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：该方法能准确识别模型各区域，并且算法简单，效率高。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

一种三维模型曲线切割方法，包括如下步骤：

第一步，将三维体数据模型各像素依据当前场景投影为二维模型，计算出当前场景下，该三维模型中各像素在屏幕上的坐标：

将三维体数据模型中各像素坐标，按照当前显示场景，投影到显示屏幕上，并得到相应屏幕坐标，所有像素的投影结果即作为二维投影模型；按照三维体数据中各像素点顺序将投影结果记录；

第二步，采用种子生长法，以曲线为区域边界，扩展出封闭曲线内部和外部区域，并作不同标记:

以曲线为边界，计算出曲线内部一点作为扩展种子点，基于该点，采用种子生长法，以曲线为区域边界，扩展出封闭曲线内部，并作标记，曲线上像素做另一标记，并将曲线各区域像素点以当前场景给予坐标值，形成一个二维区域图；

第三步，将二维投影模型与封闭曲线区域进行对比，识别出在曲线内部和外部的二维投影模型部分：

将二维投影模型中每一像素，依据投影后的坐标，在曲线区域图中，查找相应坐标像素状态，得出该像素点是在曲线内部还是外部或在曲线上，并为每一像素标记，标记其在曲线区域的哪一部分；

第四步，将三维模型各像素投影所在区域应用于对应三维模型各像素中：

依据投影顺序，将投影模型像素判断结果一一对应地反馈给原始三维模型。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。