[发明专利]基于OSG的物体外轮廓表面重建方法及系统

说明书

基于OSG的物体外轮廓表面重建方法及系统，包括以下步骤：读取物体外轮廓切片数据并编号保存；按顺序对每相邻两层进行处理，将第一层作为基准，对下一层进行平移和缩放比例矫正，使得两层的最小外接矩形形状、面积完全相等；按照距离和面积进行拓扑计算，循环遍历出所有相邻层级之间的拓扑关系，连接各切片数据，完成物体外轮廓表面重建。本发明针对不规则的物体外轮廓的多层切片数据，使用化整为零的方法，将切片层两两间连接，并通过最小外接矩形矫正切片进行辅助计算，最终可实现物体外轮廓的连线重建。

技术领域

本发明属于计算机图形技术领域，涉及一种基于OSG的物体外轮廓表面重建方法及系统。

背景技术

在计算机图形领域中，切片采集数据常常体现在雷达的多层搜索边界点、物体被多层切割扫描后的采样数据集等，比如ct成像采样结果，当我们获取到这样类型的数据后，是不便直接观看的，因为此时的数据是离散型的分层数据集，每层数据之间都有一定间距(根据采样仪器和采样方法决定间距)，从这些点的正面看过去，成像效果是多条长短不一的线段，因此需要对这些分层数据进行层级间连线、填充、上色的绘制操作。填充和上色可在连线完成后交给osg自带的图元绘制函数去做，但对于切片数据的连接，此前并无先例和方法。切片数据往往具有数据量庞大、切片层位置不在同一中心线、切片层规格大小不一，所以很难简单地计算出切片层之间的拓扑关系，因此，针对切片数据的拓扑关系计算是此项工作需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于OSG的物体外轮廓表面重建方法及系统，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于OSG的物体外轮廓表面重建方法，包括以下步骤：

读取物体外轮廓切片数据并编号保存；

按顺序对每相邻两层进行处理，将第一层作为基准，对下一层进行平移和缩放比例矫正，使得两层的最小外接矩形形状、面积完全相等；

按照距离和面积进行拓扑计算，循环遍历出所有相邻层级之间的拓扑关系，连接各切片数据，完成物体外轮廓表面重建。

进一步的，读取物体外轮廓切片数据后按层序和数据顺序进行编号。

进一步的，按顺序对每相邻两层进行处理：

一层切片数据平面，原点在平面中心，x轴正方向定义为原点向右侧连线，y轴正方向定义为原点向里，定义相邻两层为A和B，分别计算A和B以y轴正方向为上方向的最小外接矩形Ra和Rb。

进一步的，平移、缩放B，使得Rb和Ra位置、大小相同。

进一步的，按照距离和面积进行拓扑计算，循环遍历出所有相邻层级之间的拓扑关系：

1)从A第一个顶点A1开始，B中距离最近点为B的开始顶点B1；

2)分别计算三角形A1B1B2和A1A2B1的面积，面积小的为第一个三角形；重复1)，直到所有顶点计算完毕。

进一步的，拓扑计算为从第一层的点A1开始遍历，连接三角形，确定两平面之间的拓扑关系，直到所有平面的拓扑关系计算完毕后，连接各切片数据。

进一步的，读取的物体外轮廓切片数据到内存空间，内存空间为根据数据量本身大小决定的的内存空间。

进一步的，基于OSG的物体外轮廓表面重建系统，包括

数据读取模块用于读取物体外轮廓切片数据并编号保存；

相邻两层切片数据处理模块用于按顺序对每相邻两层进行处理，将第一层作为基准，对下一层进行平移和缩放比例矫正，使得两层的最小外接矩形形状、面积完全相等；