[发明专利]一种模型自适应变形方法及系统

权利要求书

1.一种模型自适应变形方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S10、获取待变形模型，创建所述待变形模型的第一TOPO结构，选取若干个第一特征点；从现有的模型库获取参考变形模型，所述参考变形模型预先设定好第二TOPO结构、若干个第二特征点以及第二变形极值；

所述选取若干个第一特征点具体为：

手动选取所述第一TOPO结构中网格凹凸明显的点为2D特征点uvpos(ux,uy)；

设点n、a、b、c的2D坐标分别为(u_n,v_n)、(u_a,v_a)、(u_b,v_b)、(u_c,v_c)，对应的3D坐标分别为(x_n,y_n,z_n)、(x_a,y_a,z_a)、(x_b,y_b,z_b)、(x_c,y_c,z_c)；

若点uvpos(ux,uy)落在三角形tri(a,b,c)内部，则通过质心坐标公式计算得到u、v、w：

ux＝u_a*u+u_b*v+u_c*w；

uy＝v_a*u+v_b*v+v_c*w；

u+v+w＝1；其中u、v、w表示计算过程变量；

进而求取点uvpos(ux,uy)对应的3D坐标(pos_x,pos_y,pos_z)，即第一特征点：

步骤S20、基于所述第一特征点以及第二特征点对第一TOPO结构进行缩放；

步骤S30、基于所述第一特征点以及第二特征点,计算缩放后的所述第一TOPO结构与第二TOPO结构的坐标映射关系；

步骤S40、基于所述坐标映射关系对第二变形极值进行映射，生成第一变形极值；基于所述坐标映射关系、第一变形极值以及第二TOPO结构对第一TOPO结构进行变形，生成第三TOPO结构；

步骤S50、创建一过渡规则，利用所述过渡规则对第三TOPO结构进行过渡处理，生成第四TOPO结构；

步骤S60、基于所述第四TOPO结构、第二TOPO结构、待变形模型、参考变形模型以及坐标映射关系，将所述待变形模型融入参考变形模型，生成变形模型。

2.如权利要求1所述的一种模型自适应变形方法，其特征在于：所述步骤S30具体为：

设各所述第一特征点的3D坐标为pos(px,py,pz)、各第二特征点的3D坐标为pos_f(px,py,pz)、三角形索引为tri(ta,tb,tc)，计算点pos_f(px,py,pz)对应的第二TOPO结构的法线为nor_f(nx,ny,nz)；

计算nor_f(nx,ny,nz)与pos(px,py,pz)的交点为pos_s(sx,sy,sz)，且落在由点(px_ta,py_ta,pz_ta)、(px_tb,py_tb,pz_tb)、(px_tc,py_tc,pz_tc)组成的三角形内；

根据质心坐标公式计算得到所述第一特征点与第二特征点的坐标映射关系，即缩放后的所述第一TOPO结构与第二TOPO结构的坐标映射关系：

sx＝px_ta*u+px_tb*v+px_tc*w；

sy＝py_ta*u+py_tb*v+py_tc*w；

sz＝pz_ta*u+pz_tb*v+pz_tc*w；

其中u、v、w表示计算过程变量，且u+v+w＝1。

3.如权利要求1所述的一种模型自适应变形方法，其特征在于：所述步骤S50中，所述过渡规则具体为：

匹配所述第三TOPO结构以及第二TOPO结构，找出所述第三TOPO结构中未对应的孤立坐标点pos_n(nx,ny,nz)；

以所述孤立坐标点为中心，以所述第三TOPO结构的一个三角形为半径，以一个三角形为步长，向外循环遍历查找与所述孤立坐标点相邻的对应坐标点，判断查找到所述相邻的对应坐标点的循环遍历次数是否小于十次，

若是，则对所述孤立坐标点进行位移：

pos_n(nx,ny,nz)＝相邻的对应坐标点/相邻的对应坐标点的个数*权重；所

述权重的初始取值为1，每循环遍历一次递减0.1；

若否，则不进行操作。