一种三维怪物模型的生成方法技术

本发明专利技术公开了一种三维怪物模型的生成方法，包括如下步骤：（1）选择合适的输入模型集合；（2）从输入模型集合中选取基础模型和辅助模型；（3）得到抽象基础模型和抽象辅助模型；（4）对抽象基础模型的结构进行变异操作，得到抽象结果模型；（5）将抽象结果模型实例化，并筛选出符合生物功能约束的结果模型；（6）循环（2）～（5），得到结果模型集合，取出一个最多样化的子集；（7）选择出满意模型集合；（8）循环（2）～（7），得到预定数量的满意模型，选择下一代模型集合；（9）选择下一代背景集合；（10）循环（2）～（9），直至完成所有三维怪物模型的生成。本发明专利技术方法自动反馈用户选择，得到足够数量的多样化的怪物模型。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括如下步骤：（1）选择合适的输入模型集合；（2）从输入模型集合中选取基础模型和辅助模型；（3）得到抽象基础模型和抽象辅助模型；（4）对抽象基础模型的结构进行变异操作，得到抽象结果模型；（5）将抽象结果模型实例化，并筛选出符合生物功能约束的结果模型；（6）循环（2）～（5），得到结果模型集合，取出一个最多样化的子集；（7）选择出满意模型集合；（8）循环（2）～（7），得到预定数量的满意模型，选择下一代模型集合；（9）选择下一代背景集合；（10）循环（2）～（9），直至完成所有三维怪物模型的生成。本专利技术方法自动反馈用户选择，得到足够数量的多样化的怪物模型。【专利说明】
本专利技术涉及计算机图形学中的三维建模领域，具体涉及。
技术介绍
计算机图形学领域中，三维建模技术一直以来都是热门研究话题。2004年，研究人员首次提出了利用基于样例的组合式方法构建三维模型，参见文献 T.Funkhouser, M.Kazhdan, P.Shilane, P.Min, ff.Kiefer, A.Tal, S.Rusinkiewicz, andD.Dobkin.Modeling by example.ACM Trans.Graph.，23 (3): 652 - 663，Aug.2004。2010年Chaudhuri等研究人员提出了一种数据驱动的自动组件提示系统，这个系统纯粹基于现有模型的几何特征提示用户当前可用组件，参见文献S.Chaudhuri andV.Koltun.Data-driven suggestions for creativity support in3d modeling.ACMTrans.Graph., 29(6):183:1 - 183:10, Dec.2010。2011年，Chaudhuri等研究人员提出了一种基于语义与几何特征提示用户当前可用组件的系统，参见文献S.Chaudhuri, E.Kalogerakis, L.Guibas, andV.Koltun.Probabilistic reasoning for assembly-based3dmodeling.ACM Trans.Graph.，30(4):35:1 - 35:10，July2011。2012年，Xu等研究人员提出了一个基于“fit and diverse”思想的系统，该系统生成一代代的多样化的模型给用户提供创造力支持，参见文献K.Xu, H.Zhang, D.Cohen-Or, and B.Chen.Fit and diverse: set evolution for inspiring3d shapegalleries.ACM Trans.Graph., 31 (4):57:1 - 57:10, July2012。在三维怪物模型构建领域中，利用过程式建模方法产生一代代怪物模型，为三维怪物模型设计提供了一种便捷高效的手段，但是，现有的自动生成三维模型的方法，无法由一组具有平常结构的模型得到具有奇异结构的怪物模型。
技术实现思路
本专利技术提供了，能够用户交互，并依据一定的规则自动反馈，生成符合生物功能约束的三维怪物模型。，包括如下步骤:(I)用户在模型数据库中选择合适的输入模型集合；(2)利用模型选择规则，从输入模型集合中依次选取一个基础模型和一个辅助模型；所述模型选择规则包括排序选择策略、均匀随机选择策略和轮转法选择策略，所述基础模型的选择采用均匀随机选择策略，所述辅助模型的选择可以采用所述模型选择规则中的任意一种。所述辅助模型选择采用排序选择策略或轮转法选择策略时，依据度量值Cs进行选择，度量值Cs的计算公式如下:【权利要求】1.，其特征在于，包括如下步骤: (1)用户在模型数据库中选择合适的输入模型集合； (2)利用模型选择规则，从输入模型集合中依次选取一个基础模型和一个辅助模型； (3)提取基础模型和辅助模型的结构描述，分别得到抽象基础模型和抽象辅助模型； (4)依据结构选择规则，选取合适的结构规则，利用所选的结构规则，基于抽象辅助模型对抽象基础模型的结构进行变异操作，得到抽象结果模型； (5)利用几何规则，将抽象结果模型实例化，得到初步结果模型，并在初步结果模型中筛选出符合生物功能约束的结果模型，不符合的加入背景集合； (6)按预定次数，循环步骤(2)~(5)，得到结果模型集合，利用基于结构的模型多样化方法，从结果模型集合中取出一个预定数量的最多样化的子集，结果模型集合中除最多样化的子集外的其余模型加入背景集合； (7)用户在步骤(6)得到的最多样化的子集中选择出满意模型集合； (8)循环步骤(2)~(7)，得到预定数量的满意模型，利用基于结构的模型多样化方法，分别从输入模型集合、背景集合、满意模型集合中各选择一个预定数量的最多样化的子集，三个最多样化的子集构成下一代模型集合； (9)利用基于结构的模型多样化方法，分别从下一代模型集合、背景集合中各选择一个预定数量的最多样化的子集，两个最多样化的子集构成下一代背景集合； (10)以下一代模型集合作为输入模型集合，以下一代背景集合为背景集合，循环步骤(2)~(9)，直至完成所有三维怪物模型的生成。2.如权利要求1所述的三维怪物模型的生成方法，其特征在于，所述模型选择规则包括排序选择策略、均匀随机选择策略和轮转法选择策略，所述基础模型的选择采用均匀随机选择策略，所述辅助模型的选择可以采用所述模型选择规则中的任意一种。3.如权利要求2所述的三维怪物模型的生成方法，其特征在于，所述辅助模型选择采用排序选择策略或轮转法选择策略时，依据度量值Cs进行选择，度量值Cs的计算公式如下: β+Σ(ν'-▽)i 式中:?为当前模型的结构图中边的条数； 歹为基础模型的结构图中顶点的平均度数； Vi为当前模型的结构图中顶点的度数； i为当前模型的结构图中顶点的序数；ω = 0.95。4.如权利要求3所述的三维怪物模型的生成方法，其特征在于，所述结构规则分为四类，分别为增长规则、插入规则、交换规则和结合规则，所述结构选择规则包括排序选择策略、均匀随机选择策略和轮转法选择策略，采用排序选择策略或轮转法选择策略时，依据度量值(；进行选择，增长规则、插入规则与结合规则的度量值(；的计算公式如下: C=Jw1 €；+^2<^ Iw2 CW其中r1和?2分别为选择的基础模型和辅助模型的度量值；采用增长规则时，W1 = 0.5, W2 = 0.1, δ = 63.33 ； 采用插入规则或结合规则时，W1 = 0.4, W2 = 0.1, δ = 72.3 ； 采用交换规则时，Cr = w ；w = 0.35 ο5.如权利要求4所述的三维怪物模型的生成方法，其特征在于，将抽象基础模型按照功能分为若干组成部分，各结构规则定义如下: 所述增长规则为:设定每个抽象基础模型组成部分的总数量的增长阈值，若抽象基础模型组成部分的总数量不大于增长阈值，则以一定概率进行组成部分的增长，并设定组成部分的排列方式； 所述插入规则为:设定每个抽象基础模型组成部分的总数量的插入阈值，若抽象基础模型组成部分的总数量大于插入阈值，则以一定概率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭雪坤，金小刚，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：