[发明专利]多层次细节模型生成方法和装置

说明书

本发明涉及三维重建技术领域，公开了多层次细节模型生成方法和装置，其中，所述方法包括：获取目标的初始影像集合和初始三维网格模型；基于初始影像集合生成最佳纹理块集合；将最佳纹理块集合中的纹理块映射到初始三维网格模型上生成包含纹理的初始三维模型；对初始三维模型进行简化获得包含纹理的简化三维模型；基于简化三维模型生成多层次细节模型。本发明解决了现有多层次细节模型生成速度慢、存储资源消耗大、模型精度低的问题。

技术领域

本发明涉及三维重建技术领域，具体是指多层次细节模型生成方法和装置。

背景技术

现有三维重建的通用流程一般包括点云生成、稀疏重建、稠密重建、网格生成、网格优化、网格简化和纹理生成，整个流程以采集得到的原始影像为输入，输出包含纹理的网格模型。其中，多层次细节技术是根据目标模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度，决定目标三维模型渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和细节度，从而获得高效率的渲染运算的一种三维重建技术。

在多层次细节模型生成方面，目前网格简化与纹理生成相对独立，先通过得到不同简化倍数的模型，针对每个简化模型分别进行一次纹理生成，得到一份纹理文件。最终，多层次细节模型的每个层级都将包含一份网格模型和一份纹理文件，造成现有多层次细节模型生成方法存在生成速度慢、存储资源消耗大、模型精度低的问题。

发明内容

基于以上技术问题，本发明提供了一种多层次细节模型生成方法和装置，解决了现有多层次细节模型生成速度慢、存储资源消耗大、模型精度低的问题。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

多层次细节模型生成方法，包括：获取目标的初始影像集合和初始三维网格模型；基于初始影像集合生成最佳纹理块集合；将最佳纹理块集合中的纹理块映射到初始三维网格模型上生成包含纹理的初始三维模型；对初始三维模型进行简化获得包含纹理的简化三维模型；基于简化三维模型生成多层次细节模型。

进一步的，获取目标的初始影像集合之后，还包括：通过影像优化算法对初始纹理影像集合进行优化处理，影像优化算法包括锐化算法和限制对比度的自适应直方图均衡化算法。

进一步的，基于初始影像集合生成最佳纹理块集合，包括：基于初始影像集合生成初始纹理块集合，初始纹理块集合由初始三维网格模型各个三角面片对应的面片纹理块集合组成；基于面片纹理块集合选取最佳纹理块；基于最佳纹理块生成最佳纹理块集合。

进一步的，基于初始影像集合生成初始纹理块集合之后，还包括：通过影像筛选算法对初始纹理块集合进行筛选处理，影像筛选算法包括均值漂移算法。

进一步的，基于面片纹理块集合选取最佳纹理块包括：

基于平面检测算法对初始三维网格模型的三角面片进行平面划分；

对于位于同一平面的三角面片，选取面片纹理块集合中属于同一初始影像的面片纹理块作为三角面片的初选纹理块集合；

基于马尔科夫随机场设置能量函数：

其中，E(V)为能量函数，E_data为数据项，E_smooth为平滑项，F_aces为三角面片集合,E_dges为边集合，F_i为第i个三角面片，V_i为三角面片F_i对应的第i个初选纹理块；

求解所述能量函数获得最优值，并选取E(V)为最优值时的初选纹理块V_i作为最佳纹理块。

进一步的，基于最佳纹理块生成最佳纹理块集合之后，还包括：基于光照信息调整算法对最佳纹理块集合的光照信息进行调整。