[发明专利]一种基于模板的三维造型建模方法

权利要求书

1.一种基于模板的三维造型建模方法，用于室内建模的模块化造型搭建，其特征是包括以下步骤：

1)建立三维模型：

设定所需模型，基于多边形裁剪算法，采用挤压建模实现由二维平面轮廓到三维模型的快速生成；

2)建立模板：

将步骤1)建立三维模型的操作步骤保存为模板，将三维造型从二维编辑到三维拉伸的所有操作步骤按序作为节点保存在脚本文件中，通过保存节点信息的方式来保存这些操作，得到各个三维模型的生成模板，将所述生成模板存储至模板库；

3)利用模板技术快速生成三维造型：

选取要搭建的三维造型对应的模板，根据模板自动生成对应的三维模型，完成三维造型；

其中，根据所述建立三维模型的操作步骤设置对应的步骤解析程序，解析结果用于对操作的二次编辑。

2.根据权利要求1所述的一种基于模板的三维造型建模方法，其特征是所述步骤1)包括以下步骤：

11)二维多边形裁剪：

对要建立的三维模型，首先采用基于交点排序的多边形裁剪算法实现二维平面多边形裁剪，算法采用单指针、单链表数据结构，通过标记交点的“入”、“出”性，将构成裁剪结果多边形的顶点分别插入到链表中，基于交点进行排序，从而得到裁剪结果，实现任意不自相交多边形的裁剪；

12)三维拉伸建模：

三维拉伸建模也称挤压建模，为通过步骤11)的二维平面多边形，利用截面轮廓图形沿着设定方向进行挤压拉伸，实现由二维图形到三维模型的快速生成；首先，获取多边形的信息和及其拉伸操作信息，拉伸操作信息包括拉伸方向和拉伸距离，根据多边形信息直接获得下底底面信息，根据拉伸方向和拉伸距离获取上底面信息，最后，生成模型侧面信息，包括外侧面和内侧面，由此得到三维模型的几何信息，用于挤压建模；

获取三维模型的几何信息后，对模型的各面进行纹理铺设，使其拟合成所需要的三维造型，纹理包括光照纹理和贴图纹理，光照纹理由场景中的各光源共同获取得，贴图纹理为人为设置；

13)模型组合：

步骤12)是将单个三维模型进行生成，步骤13)是将步骤12)生成的所有单个模型进行组合的过程，对于模型组合，遍历所有的二维平面多边形，获取多边形的信息和及其拉伸操作信息，判断当前多边形是否进行了拉伸，若有拉伸操作，则将该多边形进行三维拉伸建模，保存建好的模型；若没有进行拉伸，则不进行建模，直接保存该多边形信息；然后为建好的模型组合生成纹理坐标进行纹理铺设，将铺设纹理的模型以及多边形保存为整个三维模型的文件信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于模板的三维造型建模方法，其特征是步骤12)三维拉伸建模具体为：三维模型用上底面、下底面和侧面进行描述，侧面包括外侧面和内侧面，用面片作为单位，则三维模型由一个个面片组成，面片即为二维平面多边形，挤压建模通过二维平面绘制三维模型的截面轮廓，利用截面轮廓图形沿着设定方向进行挤压拉伸，步骤为：

121)获取多边形的信息和操作信息，包括点序列和方向，对于带有内环的多边形保留内环信息及方向，操作信息为三维模型的进行挤压拉伸操作的参数，包括拉伸方向和拉伸距离，拉伸方向决定三维模型的具体方向，拉伸距离决定三维模型的侧面大小；

122)生成三维模型上底面、下底面信息，根据二维平面多边形信息获得下底面信息，根据拉伸方向和拉伸距离获取上底面信息；

123)生成模型侧面信息，侧面信息为对多边形的每一条边进行挤压拉伸形成四边形的信息；

124)铺设对应纹理，对模型的各面进行纹理铺设，包括光照纹理和贴图纹理，根据得到的上底面、下底面以及侧面信息，结合纹理，生成三维模型。