[发明专利]一种基于vtk处理obj文件的方法

说明书

本发明公开了一种基于vtk处理obj文件的方法，步骤1：读取obj文件里面的面片，构造倒排索引表。步骤2：寻找共享顶点。步骤3：产生新的顶点。如果寻找到了共享顶点，则更新构建面片顶点id，转步骤5。如果没有找到，则产生新的位置一样的顶点，后转步骤4。步骤4：增加面片。产生了新的顶点，为了新旧顶点之间的连续性，需要增加一个连接新旧顶点的面片，并将新顶点加入顶点集。步骤5：后续顶点与后续面片，面片仍有后续顶点未处理，转步骤2。模型还有后续面片，转步骤1。步骤6：三角面片化，该步骤将所有面片拆分为三角面片组成。步骤7：曲面平滑。运用loop曲面细分算法，平滑模型。

技术领域

本发明属于计算机图形学领域，尤其涉及一种基于vtk处理obj文件的方法。

背景技术

三维模型是物体的多边形表示，通常用计算机或者其它视频设备进行显示。显示的物体可以是现实世界的实体，也可以是虚构的物体。任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。

对于表情光滑的物体，所需要的多边形数量就越多，如果数量不足就会使得构建处理的三维模型不够平滑，此时就需要应用曲面细分算法来自动的增加面片数量，使得模型平滑，然而曲面细分算法所要求的输入面面是连续的，离散面片构造的曲面直接应用细分算法将会产生很多空洞。对于多边形的顶点，可能会对于多个纹理坐标，然而在vtk(视觉化工具函式库，Visualization Toolkit)中一个顶点id(身份证，identification)只能与一个纹理坐标id相对应，这就使得一个顶点不够用，需要增加新的位置一样的。

发明内容

发明目的：对于纹理坐标不一样的顶点，为了应用曲面细分算法，还要保证面片之间的连通性，本发明提出了一个在不改变模型的基础上，合理增加面片以保证所有面片是连通的方法。

针对vtk内置类vtkObjReader(vtk工具库自带的.obj格式文件处理类)存在不足的情况下，本发明提供了一种处理obj文件的方法。

本发明具体包括如下步骤：

步骤1：面片读取。读取obj文件三维模型里的面片，构造倒排索引表。

步骤2：寻找共享顶点：面片顶点的标识符为<顶点id，纹理坐标k>，id表示顶点的标识号，由于一个顶点对应着多个纹理坐标(三维模型顶点规定着模型的空间位置关系，顶点所对应的纹理坐标规定着模型表面的图案，即贴图)。所以这样的顶点需要产生多个复制。读取第n个面片顶点时，则该面片顶点的标识符为<顶点id_n，纹理坐标k_n>，id_n表示第n个面片顶点的标识号，k_n表示第n个面片顶点的纹理坐标，n取值为自然数，若该面片顶点的复制中存在映射到纹理坐标k_n的映射关系，且面片仍存在其它未读取的顶点，转步骤2；其它情况转步骤3；

步骤3：产生新的顶点。如果寻找到了共享顶点，则更新构建面片顶点id，转步骤5。如果没有找到，则产生和顶点id_n位置一样的顶点，转步骤4；

步骤4：增加面片：增加一个连接新旧顶点的面片，并将新顶点加入顶点集，所述顶点集为已读取的所有面片顶点的集合；

步骤5：如果面片仍有后续顶点未处理，转步骤2；如果三维模型还有后续面片，转步骤1；其它情况转步骤6；

步骤6：三角面片化，由于整个模型包含许多面片，面片的顶点数不一，为了简化计算纹理坐标时的插值运算，以及后续在模型上能够运行曲面细分算法，该步骤将所有面片拆分为三角面片组成。

步骤7：曲面平滑。运用loop曲面细分算法，平滑模型。