[发明专利]三维交互式植物建模方法、装置、终端及存储介质

说明书

本发明公开了一种三维交互式植物建模方法、装置、终端及存储介质，其中方法包括：获取建模区域，并在建模区域均匀生成标记点；基于预设顶芽的位置，利用空间殖民算法确认预设顶芽的生长方向，并沿生长方向生成初步植物模型；接收到用户的修改指令时，检测修改指令的类型；当修改指令是旋转平移指令时，利用用户输入的旋转平移参数对初步植物模型上选中的枝段进行旋转平移操作；当修改指令是绘制指令时，利用用户输入的绘制参数在初步植物模型上绘制新的枝段；当修改指令是画刷指令时，在用户输入的画刷区域利用空间殖民算法生成新的植物模型。本发明通过上述方式，能够在三维空间中直接进行植物建模，提高了植物建模效率。

技术领域

本申请涉及植物建模技术领域，特别是涉及一种三维交互式植物建模方法、装置、终端及存储介质。

背景技术

植物是自然界最常见的景观之一，例如：树，其结构复杂，在三维游戏、三维动画等虚拟场景中，通过引入真实植物的三维模型，可极大增加场景的真实感；另一方面，构建植物的三维模型和模拟植物的生长过程对探索植物生长规律具有重要意义。然而真实环境中植物的几何结构复杂，使得其三维重建一直是计算机图形学研究中的挑战性问题。

目前对于植物的建模主要还是根据用户在二维平面勾勒出植物草图，通过输入的各项参数推算出植物的三维结构，再完成对植物的三维模型的构建，整个实施过程在二维平面下实现，操作麻烦而且效率低下，用户体验不佳。

发明内容

本申请提供一种三维交互式植物建模方法、装置、终端及存储介质，以解决现有的植物建模方式操作复杂、效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种三维交互式植物建模方法，包括：获取建模区域，并在建模区域均匀生成标记点；基于预设顶芽的位置，利用空间殖民算法确认预设顶芽的生长方向，并沿生长方向生成初步植物模型；接收到用户的修改指令时，检测修改指令的类型；当修改指令是旋转平移指令时，利用用户输入的旋转平移参数对初步植物模型上选中的枝段进行旋转平移操作；当修改指令是绘制指令时，利用用户输入的绘制参数在初步植物模型上绘制新的枝段；当修改指令是画刷指令时，在用户输入的画刷区域利用空间殖民算法生成新的植物模型。

作为本发明的进一步改进，获取建模区域，并在建模区域均匀生成标记点的步骤，包括：获取用户通过外部设备输入的轮廓区域；将轮廓区域作为建模区域，并在建模区域均匀生成标记点。

作为本发明的进一步改进，利用用户输入的旋转平移参数对初步植物模型上选中的枝段进行旋转平移操作的步骤，包括：通过六自由度手柄获取用户在初步植物模型中选中的枝段，并获取用户在三维空间中的移动轨迹；分析移动轨迹得到旋转参数和平移参数；利用旋转参数和平移参数对选中的枝段进行旋转和平移操作。

作为本发明的进一步改进，利用用户输入的旋转平移参数对初步植物模型上选中的枝段进行旋转平移操作的步骤，包括：通过VR手柄获取用户在初步植物模型中选中的枝段，并获取用户在VR手柄的触摸板上滑动前和滑动后的位置；基于滑动前和滑动后的位置计算旋转角度；根据旋转角度控制选中的枝段旋转。

作为本发明的进一步改进，利用用户输入的绘制参数在初步植物模型上绘制新的枝段的步骤，包括：通过六自由度手柄获取用户在初步植物模型中设定的起始枝段位置，并获取用户在三维空间中的移动轨迹；分析移动轨迹得到绘制参数；利用绘制参数从起始枝段位置绘制三维枝段。

作为本发明的进一步改进，在用户输入的画刷区域利用空间殖民算法生成新的植物模型的步骤，包括：获取用户输入的画刷区域，并在画刷的起始位置生成新的顶芽；在画刷区域生成新的标记点；以新的顶芽为基础，在画刷区域内利用空间殖民算法生成新的植物模型。