本发明专利技术公开了一种三维纹理模型文件的生成方法和装置，所述方法包括步骤：检测并获取所述几何格网模型的顶点数据，生成几何点模型数据块；根据所述几何格网模型和照片，对所述几何格网模型逐顶点地计算纹理坐标，生成纹理坐标模型数据块；检测并获取所述照片的顶点、高度、宽度信息，并逐行提取所述照片的像素数据，生成照片数据块；根据上述数据块，建立所述几何格网模型的顶点索引、照片索引、纹理坐标索引，生成几何格网模型数据块；本发明专利技术通过将现有的物体的几何格网模型和照片生成单独的数据块，将其集成到同一个文件中，克服了现有技术中在文件载入时，因照片缺失或损坏而造成的无法完整显示纹理模型的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理
，特别是指一种三维纹理模型文件的生成方法和装置。
技术介绍
近年来，三维扫描仪的普及使得在较短时间内获取物体表面精密点云成为可能。基于精密的点云模型，首先可利用表面重构技术可以获得表达物体表面形状的格网数据，接着可以将照片携带的颜色信息通过自动或人工手段映射到格网数据上，生成生动鲜明的点云颜色模型或更高级的纹理模型。点云颜色模型只是将顶点的颜色进行渲染，其真实性更多的取决于几何格网模型的精度。而更高级别的三维纹理模型是将真实的照片映射到几何格网模型中，其真实性取决于照片与模型的映射精度，三维纹理模型可以大大提高三维模型的视觉精度，并弥补几何格网模型精度的不足，因此在虚拟现实应用中具有重要的作用。目前常见的三维造型软件支持的模型格式有3ds，wrl，ply，obj等。这些模型格式都能支持几何格网模型，即可以记录顶点坐标、格网索引和顶点颜色等。而对于纹理模型，这些格式需要将照片信息附在模型文件夹中，并将照片名称写入模型文件中。如果照片缺失或损坏，将只能显示几何模型。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种三维纹理模型文件的生成方法和装置，生成的三维纹理模型文件无需担心照片缺失或损坏问题。基于上述目的本专利技术提供的一种三维纹理模型文件的生成方法，应用于预设的几何格网模型和照片，包括步骤：检测并获取所述几何格网模型的顶点数据，生成几何点模型数据块；根据所述几何格网模型和照片，对所述几何格网模型逐顶点地计算纹理坐标，生成纹理坐标模型数据块；检测并获取所述照片的顶点、高度、宽度信息，并逐行提取所述照片的像素数据，生成照片数据块；根据所述几何点模型数据块，建立所述几何格网模型的顶点索引；根据所述照片数据块，建立所述几何格网模型的照片索引；根据所述纹理坐标模型数据块，建立所述几何格网模型的纹理坐标索引；将所述顶点索引、照片索引、纹理坐标索引生成几何格网模型数据块。优选的，计算纹理坐标的步骤进一步包括：将所述几何格网模型和照片进行对齐标定，得出所述照片相对于所述几何格网模型的焦距、主点、位置、指向；在所述几何格网模型的一顶点与相机光心之间连接一直线；记录所述直线与相片成像平面交点的坐标(i，j)；根据如下公式获得纹理坐标(u，v)：u＝i/(W-1)v＝(H-1-j)/(H-1)其中，W为所述相片的宽度，H为所述相片的高度。优选的，进一步包括载入步骤：载入所述几何点模型数据块和几何格网模型数据块，根据所述顶点数据和顶点索引，生成几何格网模型；载入所述照片数据块，生成照片；载入所述纹理坐标模型数据块和几何格网模型数据块，根据几何格网模型各的顶点纹理坐标、所述纹理坐标索引、所述照片索引和所述照片，将所述照片映射到所述几何格网模型中，生成三维纹理模型。优选的，进一步包括动态载入步骤：将所述照片进行n倍压缩，并进行重新采样，重新采样过程中采用如下公式重新计算照片像素：GI,J＝(1-dx)*(1-dy)*Gi,j+dx*(1-dy)*Gi+1,j+dx*dy*Gi+1,j+1+(1-dx)*dy*Gi,j+1其中Gi,j为原始像素，GI,J为压缩后的像素，Gi+1,j，Gi+1,j+1，Gi,j+1为相邻的三个像素坐标，dx，dy为压缩后的行列式映射到原始照片上的行列式的小数部分；将重新采样后的照片映射到所述几何格网模型中，生成三维纹理模型。优选的，进一步包括自动测量步骤：累加所述三维纹理模型上所有的格网面积作为所述三维纹理模型的表面积，并显示；将所述三维纹理模型上的所有格网依次向Z＝0的平面上投影生成一个多棱柱，累加所有多棱柱的体积作为所述三维纹理模型的体积，并显示。优选的，进一步包括交互测量步骤：获取用户通过在屏幕上输入的选取操作所确定的测量区域；根据屏幕与所述纹理模型的转换关系，将所述测量区域反算到所述三维纹理模型中，得到测量点或测量格网；根据所述测量点或测量格网，计算生成测量结果并显示。优选的，当所述测量区域为一个点时，将所述三维纹理模型中离该点最近的顶点作为所述测量点，所述测量结果为所述测量点的坐标。优选的，当所述测量区域为一条直线时，选取所述三维纹理模型中离该直线两端点最近的两个顶点作为所述测量点，计算所述测量点间的距离作为所述测量结果。优选的，当所述测量区域为一多边形区域时，统计所述三维纹理模型中落入该多边形区域内的格网作为所述测量格网，累加所有所述测量格网的面积作为所述测量结果。本专利技术还提供了一种三维纹理模型文件的生成装置，包括：第一生成模块，用于检测并获取预设几何格网模型的顶点数据，生成几何点模型数据块；第二生成模块，用于根据所述几何格网模型和照片，对所述几何格网模型逐顶点地计算纹理坐标，生成纹理坐标模型数据块；第三生成模块，用于检测并获取预设照片的顶点、高度、宽度信息，并逐行提取所述照片的像素数据，生成照片数据块；第四生成模块，用于根据所述几何点模型数据块，建立所述几何格网模型的顶点索引；根据所述照片数据块，建立所述几何格网模型的照片索引；根据所述纹理坐标模型数据块，建立所述几何格网模型的纹理坐标索引；将所述顶点索引、照片索引、纹理坐标索引生成几何格网模型数据块。从上面所述可以看出，本专利技术提供的三维纹理模型文件的生成方法，通过将现有的物体的几何格网模型和照片生成单独的数据块，将其集成到同一个文件中，克服了现有技术中在文件载入时，因照片缺失或损坏而造成的无法完整显示纹理模型的问题；同时，支持动态分辨率压缩，适应不同配置的浏览设备，渲染帧率高、无延迟，并能够进行自动或互动的纹理模型测量，测量结果能够方便的显示和导出。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的三维纹理模型文件的生成方法流程图；图2为本专利技术实施例中纹理坐标的映射计算示意图；图3为本专利技术实施例中不同分辨率照片与几何格网模型的对应示意图；图4为本专利技术实施例中不同分辨率的纹理模型显示效果和在计算机上的渲染帧率示意图；图5(a)为本专利技术实施例中自动表面积的测量的显示效果图；图5(b)为本专利技术实施例中自动体积的测量的显示效果图；图6(a)为本专利技术实施例中点坐标交互量测的显示效果图；图6(b)为本专利技术实施例中直线距离交互量测的显示效果图；图6(c)为本专利技术实施例中矩形区域面积交互测量的显示效果图；图6(d)为本专利技术实施例中多边形区域面积交互测量的显示效果图；图7为本专利技术实施例的三维纹理模型文件生成装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术实施例提供了一种三维纹理模型文件的生成方法，应用于预设的几何格网模型和照片，该几何格网模型和照片为两个单独的文件，本实施例的方法通过将所述几何格网模型和照片数据提取并生成不同的数据块以将其集成为一个文件；参考图1，为本专利技术实施例的三维纹理模型文件的生成方法流程图。所述三维纹理模型文件的生成方法，包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三维纹理模型文件的生成方法，应用于预设的几何格网模型和照片，其特征在于，包括步骤：检测并获取所述几何格网模型的顶点数据，生成几何点模型数据块；根据所述几何格网模型和照片，对所述几何格网模型逐顶点地计算纹理坐标，生成纹理坐标模型数据块；检测并获取所述照片的顶点、高度、宽度信息，并逐行提取所述照片的像素数据，生成照片数据块；根据所述几何点模型数据块，建立所述几何格网模型的顶点索引；根据所述照片数据块，建立所述几何格网模型的照片索引；根据所述纹理坐标模型数据块，建立所述几何格网模型的纹理坐标索引；将所述顶点索引、照片索引、纹理坐标索引生成几何格网模型数据块。
【技术特征摘要】
1.一种三维纹理模型文件的生成方法，应用于预设的几何格网模型和照片，其特征在于，包括步骤：检测并获取所述几何格网模型的顶点数据，生成几何点模型数据块；根据所述几何格网模型和照片，对所述几何格网模型逐顶点地计算纹理坐标，生成纹理坐标模型数据块；检测并获取所述照片的顶点、高度、宽度信息，并逐行提取所述照片的像素数据，生成照片数据块；根据所述几何点模型数据块，建立所述几何格网模型的顶点索引；根据所述照片数据块，建立所述几何格网模型的照片索引；根据所述纹理坐标模型数据块，建立所述几何格网模型的纹理坐标索引；将所述顶点索引、照片索引、纹理坐标索引生成几何格网模型数据块。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算纹理坐标的步骤进一步包括：将所述几何格网模型和照片进行对齐标定，得出所述照片相对于所述几何格网模型的焦距、主点、位置、指向；在所述几何格网模型的一顶点与相机光心之间连接一直线；记录所述直线与相片成像平面交点的坐标(i，j)；根据如下公式获得纹理坐标(u，v)：u＝i/(W-1)v＝(H-1-j)/(H-1)其中，W为所述相片的宽度，H为所述相片的高度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括载入步骤：载入所述几何点模型数据块和几何格网模型数据块，根据所述顶点数据和顶点索引，生成几何格网模型；载入所述照片数据块，生成照片；载入所述纹理坐标模型数据块和几何格网模型数据块，根据几何格网模型各的顶点纹理坐标、所述纹理坐标索引、所述照片索引和所述照片，将所述照片映射到所述几何格网模型中，生成三维纹理模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括动态载入步
\t骤：将所述照片进行n倍压缩，并进行重新采样，重新采样过程中采用如下公式重新计算照片像素：GI,J＝(1-dx)*(1-dy)*Gi,j+dx*(1-dy)*Gi+1,j+dx*dy*Gi+1,j+1+(1-dx)*dy*Gi,j+1其中Gi,j为原始像素，GI,J为压缩后的像素，Gi+1,j，Gi+1,j+1，Gi,j+1为相邻的三个像素坐标，dx，dy为压缩...
【专利技术属性】
技术研发人员：周朗明，李纯明，徐玉华，欧建良，邓庆华，
申请(专利权)人：长沙维纳斯克信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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