[发明专利]一种从物体图形自动建立三维模型的方法

说明书

本发明公开了一种从物体图形自动建立三维模型的方法，包括：步骤S1：建立目标物体的三维坐标，选取所述目标物体的多个视角；在各个视角，对目标物体进行拍摄，根据拍摄的原始深度图像和对应的原始彩色图像，生成目标物体的深度图像；步骤S2：对每个视角的深度图像进行格栅化取点，生成当前视角下的深度点位数组；步骤S3：把所述目标物体的多个视角下的深度点位数组，进行拟合，生成三维点云数据；步骤S4：将三维点云数据生成网格，经渲染生成目标物体的三维模型。以提高三维建模的速度，降低三维建模的成本。本发明从目标物体的彩色图像和深度图像中自动生成目标物体的几何模型，可加快建模速度，减少3D建模的成本。

技术领域

本发明涉及数字化建模领域，尤其涉及一种从物体图形自动建立三维模型的方法。

背景技术

近几年3D数字建模在工业互联网得到广泛应用，3D模型能够直观展现矿山、厂房、工业设备、物料等的真实情况，很好地支撑了监控指挥、资产管理、生产管理等多个工业信息化系统的功能。

但是3D模型，或者数字工厂，需要完成真实物体3D模型的建立。

现在的3D建模方法，主要是通过3Dmax等工具软件，把物体的多个图片和360度图像，以及尺寸图等素材导入到3Dmax或其他工具中，进行转换得到模型雏形，然后通过人工编辑得到最终的3D模型。

构建3D模型主要可以通过三维制作软件、扫描仪器生成、平面图像渲染三种方式进行，一个3D模型文件，主要包括的就是“网格(材质、动画)”和“贴图”两个部分。传统3D建模流程整体可概括为四步：

第一步，建立几何模型

市面上有许多优秀建模软件，比较知名的如3DMAX、ArcGIS、Maya及AutoCAD等等，通常它们都会提供一些基本的几何元素，如立方体、球体等，再通过一系列几何操作(平移、旋转、拉伸等)，来构建复杂的几何场景。

第二步，效果编辑

一般制作普通3D模型，都考虑用最少的面表现最好的效果。依次给模型添加适当的材质纹理、进行展UV，辅助上颜色、法线等各类贴图、创建灯光效果，来使模型变得更精细更逼真，设置好动画，最后渲染导出。

第三步，可视化与发布

导出模型与贴图素材后，最后一步就是模型的可视化展示、正式发布，而这一步对于创作模型后产生它的价值，也是最重要的。

第四步，模型处理

建模师们会寻找许多工具，来对3D模型进行减面、展UV、烘焙、格式转换等各项处理，目的都是为了使模型变小，同时不破坏本身效果，还能快捷地展示出来。

现有的3D建模方法有如下缺点：

1.第一步建立几何模型太慢，几乎全部靠人工，从图形和图像中自动或半自动生成几何模型很少，偏差较大。

2.现有的3D模型重用性不高，模型之间的匹配对照需通过人工进行。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种从物体图形自动建立三维模型的方法，可从目标物体图形中自动生成目标物体的几何模型，可加快建模速度，减少3D建模的成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种从物体图形自动建立三维模型的方法，包括以下步骤：

步骤S1：建立目标物体的三维坐标，选取所述目标物体的多个视角；在各个视角，对目标物体进行拍摄，根据拍摄的原始深度图像和对应的原始彩色图像，生成目标物体的深度图像；

步骤S2：对每个视角的深度图像进行格栅化取点，生成当前视角下的深度点位数组；

步骤S3：把所述目标物体的多个视角下的深度点位数组，进行拟合，生成三维点云数据；