[发明专利]一种利用透视草图创建三维曲面模型的方法

权利要求书

1.一种利用透视草图创建三维曲面模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，形状线索发现：从输入的透视草图中识别出由轮廓边和连接轮廓边的关节点组成的点边图G(V，E)，其中，E为轮廓边，V为连接轮廓边的关节点；识别出封闭区域，所述封闭区域即为由轮廓边通过关节点相连得到的包围区域，其包围区域内不含有任何其他轮廓边；轮廓边由草图笔划采样点组成，所述采样点称为轮廓点；轮廓点的草图坐标系原点为草图的左下角，x轴水平向右，y轴竖直向上；

步骤二，三维视角恢复：包括对称关系识别、观察坐标系恢复和坐标计算三个步骤；

对称关系识别识别模型各元素之间的对称关系，并推断出隐藏轮廓线，所述模型各元素指的是模型中的关节点、轮廓边和封闭区域；所述对称关系即关节点与关节点、轮廓边与轮廓边、封闭区域与封闭区域互相对称的关系；

观察坐标系恢复根据所述对称关系计算模型的观察坐标系；

坐标计算用于计算轮廓点的空间三维坐标；

步骤三，三维模型重建：包括基准面检测、子曲面建模和曲面拼接三个步骤；

基准面检测将草图的封闭区域分类为基准面对应多个区域的封闭区域片和基准面对应单个区域的封闭区域片；所述封闭区域片为相邻接的封闭区域集合；

子曲面建模将封闭区域片建模为子曲面，即对基准面对应多个区域的封闭区域片和基准面对应单个区域的封闭区域片进行建模；

曲面拼接部分对子曲面进行拼接得到三维曲面模型。

2.根据权利要求1所述的一种利用透视草图创建三维曲面模型的方法，其特征在于，步骤一还包括连接断开的轮廓边笔划，即将两个笔划端点距离小于一定阈值的两个笔划的两个端点连接。

3.根据权利要求1所述的一种利用透视草图创建三维曲面模型的方法，其特征在于，步骤一中将输入草图的笔划识别为由轮廓边和连接轮廓边的关节点组成的点边图G(V，E)具体包括分离相交叉轮廓，产生新的关节点与轮廓边：

首先按交叉笔划的数量分为多笔划交叉和两笔划交叉；

如果为多笔划交叉则将该交叉点作为新的关节点，将由所述新的关节点分离的笔划段作为新的轮廓边，所述多笔划为笔划数大于等于3；

如果为两笔划交叉，则分为十字交叉和T型交叉；如果两个相交叉轮廓为十字交叉，则将两条轮廓的交叉点作为新的关节点，将两个相交叉的轮廓各自由所述新的关节点分成的两段作为新的轮廓边；如果相交叉的轮廓为T型交叉，则根据轮廓边在交叉点处的曲率大小，判断T型交叉点是否为遮挡点，所述遮挡点为实际三维模型中轮廓一端被遮挡的点；如果是遮挡点，则轮廓保持原样，如果不是遮挡点，则将该T型交叉点作为新的关节点，并将相交轮廓由所述新的关节点分成两段作为新的轮廓边。