[发明专利]一种对3DTIN不规则模型切割构网并计算体积的方法

说明书

本方法实施的目的在于提供一种3DTIN模型切割构网并计算体积的方法，旨在解决不规则形状模型体积计算的需求。本方法的特点在于：以切割面各法向量为判断标准，判断切割模型部分；以三角面片的法向量以及顶点为参数精确计算每个三角面片与原点所形成的椎体的精确体积并累加得出总体积。本方法的优势：相比已有的方法本方法能更准确的判断用户需求的模型，以及更精确的计算模型体积。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体属于三维重建技术。

背景技术

随着科学技术特别是近年来虚拟现实技术的不断发展。3D模型技术越来越多的在各个领域普及。3D建模软件也越来越大量的普及，使得人们对3D模型技术的需求日益增高。本发明在3D模型技术不断普及的大背景下，综合分析了国内外软件对3DTIN不规则模型体积的计算，类似的软件提供的体积算法多是基于对3DTIN不规则模型栅格化处理，然后计算栅格中3DTIN不规则模型点到地面的高程，计算出单独网格体积再累加而成的模型体积，此种计算方法的优势在于快速高效，但缺点是计算结果并不精确，主要表现在对于凸多面体，通常物体的投影相对底面的投影会更大，然而在栅格化计算的时候却没能考虑凸出来的这部分的体积，从而造成误差。另外在确定切割部分的时候单纯以切割面的高程为基准，高于切割面的部分被认为是切割体，并没有考虑切割面的方向，在一定条件下会造成误差(比如切割面垂直于地面，则无法判断被截取的部分)。本方法提出了一种对3DTIN不规则模型切割构网并计算体积的方法，依次对模型进行切割，补网操作，再得出精确的模型体积。

本发明采用的技术主要是：

3D建模技术

3D建模技术是将现实世界中的物体及其属性转化为计算机内部可数字化表示、分析、控制和输出的几何形体的方法。建模技术是产品信息化的基础，是定义产品在计算机内部表示的数字模型、数字信息及图形信息工具。

发明内容

本方法实施的目的在于提供一种3DTIN不规则模型切割构网并计算体积的方法，旨在解决不规则形状模型体积计算的需求。本方法的特点在于：不以模型中所定义的地面为基础，默认计算切割面法向量正方向的部分为切割模型，而是以切割面各法向量为判断标准，判断切割模型部分；不以模型中所定义的地面为基础，计算三角面片在地面的投影再乘以高程得出的近似体积并累加，而是以三角面片的法向量以及顶点为参数精确计算每个三角面片与原点所形成的椎体的精确体积并累加得出总体积。

本方法的过程包含以下步骤：

1、输入3DTIN不规则模型以及输入切割面信息；

2、根据切割面对3DTIN不规则模型进行截取操作；

3、寻找截取后模型的边界并重建三角网补全边界漏洞；

4、计算已截取的3DTIN不规则模型体积。