[发明专利]三维模型的对称重建方法

说明书

本发明涉及3D数据处理技术领域，公开了一种三维模型的对称重建方法，包括如下步骤：（1）找到三维模型的对称平面与对称中心轴线；（2）对齐三维模型的对称平面与视图平面，并使得三维模型正面可见；（3）判别三维模型为对称中心轴线对称模型还是平面对称模型；（4）对对称中心轴线旋转对称的三维模型进行对称重建；（5）对平面对称的三维模型进行对称重建。本发明通过对建模数据的分析和操作，自动完成对称三维模型的自动重建。

技术领域

本发明涉及3D数据处理及建模技术领域，尤其涉及一种三维模型的对称重建方法。

背景技术

通过相机对扫描物体进行3D数据建模，可以实现将物体的数据电子化，实现对物体各参数的数字化处理，比如计算物体的表面积、体积等参数。在建模过程中，由于相机一次只能扫描一部分数据，要想建立完整的数据模型，要对物体进行多次扫描后，再将数据进行拼合。

而对于对称物体，由于数据的对称性，有超过一半的数据时，理论上就可以通过镜像、翻转等操作补齐建模数据。但补齐操作能冠军人机操作时，操作误差大，操作步骤复杂，无法使多次操作产生的建模一致性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种三维模型的对称重建方法，通过对建模数据的分析和操作，自动完成对称三维模型的自动重建。

本发明采取的技术方案是：

一种三维模型的对称重建方法，其特征是，包括如下步骤：

（1）找到三维模型的对称平面与对称中心轴线；

（2）对齐三维模型的对称平面与视图平面，并使得三维模型正面可见；

（3）判别三维模型为对称中心轴线对称模型还是平面对称模型，具体判别方法如下：

（3.1）在三维模型中随机选择若干局部区域；

（3.2）随机采样确定绕着中心轴线的旋转角度，角度范围为0°-180°，且保证旋转后位于模型的正面可见部分；

（3.3）将每一个局部区域绕着中心轴线转动所述旋转角度；

（3.4）选择匹配阈值匹配每一个旋转后的局部区域；

（3.5）如果所有局部区域转动后都能找到匹配区域，则所述三维模型为关于对称中心轴线旋转对称模型，否则，则为平面对称模型；

（4）对对称中心轴线旋转对称的三维模型进行对称重建，具体步骤如下：

（4.1）设定旋转角度为；

（4.2）计算旋转次数；

（4.3）每次旋转角度，连续旋转R次；

（4.4）将R次旋转得到的三维模型合并为一个没有重叠的完整三维模型，完成重建；

（5）对平面对称的三维模型进行对称重建，具体步骤如下：

（5.1）用对称平面剖分三维模型为两部分；

（5.2）去除多余的被对称平面遮挡的部分；

（5.3）记住模型剖分的边界线；

（5.4）对剖分后的二分之一的三维模型进行镜像变换；

（5.5）按照剖分边界线上的一一对应关系将原二分之一的三维模型与镜像变换后的二分之一的三维模型合并为一个完整的三维模型，完成重建。

进一步，所述步骤（3.1）中，局部区域在对称平面的遮挡部分或正面可见部分中选取。

进一步，所述步骤（3.3）中，局部区域的转动方向为逆时针方向。