三维草图的创建方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种三维草图的创建方法、装置和计算机设备，计算机设备对待修改的三维模型进行特征提取，获取线性特征，并对用户输入的二维笔画进行线段处理操作，确定二维笔画的各个直线段；然后获取三维模型的线性特征和二维笔画的各个直线段之间的各个位置关系，并根据各个位置关系和预设的画布形成条件，生成候选画布；根据候选画布的能力系数来确定目标画布，并将二维笔画反投影到目标画布上，以得到三维草图。通过上述方法可以降低三维草图创建的难度，使三维草图的创建更加简单；进一步地，可以大大提升三维草图的创建效率。

Creation method, device and computer equipment of three-dimensional sketch

This application involves a method, device and computer equipment for creating a three-dimensional sketch. The computer equipment extracts features from the modified three-dimensional model, obtains linear features, and processes the line segments of the two-dimensional stroke input by the user to determine the line segments of the two-dimensional stroke; then obtains the linear features of the three-dimensional model and the line segments of the two-dimensional stroke. The candidate canvas is generated according to the position relations and the preset canvas formation conditions. The target canvas is determined according to the capability coefficient of the candidate canvas, and the two-dimensional strokes are projected back onto the target canvas to obtain the three-dimensional sketch. The method mentioned above can reduce the difficulty of creating three-dimensional sketches and make the creation of three-dimensional sketches simpler. Furthermore, it can greatly improve the efficiency of creating three-dimensional sketches.

【技术实现步骤摘要】
三维草图的创建方法、装置和计算机设备
本专利技术涉及图像处理
，特别是涉及一种三维草图的创建方法、装置和计算机设备。
技术介绍
目前，从一个或者多个视点绘制二维曲线已经成熟，然而将这些二维的笔画提升到三维的层次却是极具挑战的，对于给定的二维笔画，将二维笔画反投影到三维模型中不同的画布后，会得到不同的三维曲线，然而，三维模型中可能会有无数的画布与之对应。将二维的笔画提升到三维，其常见的应用场景是在一个已有三维模型的基础上，用户通过数位板等二维输入设备，将添加的二维笔画对应到三维模型中对应的位置，来对上述三维模型进行重新设计和改进。针对这种应用场景，传统技术是计算机设备以三维模型为视觉参考，将二维笔画对应的画布缩小到一定合理的范围内，使用户可以选择合适的画布，然后将二维笔画反投影到上述画布上，从而得到三维草图。但是，由于随着二维笔画增多，采用传统技术的方法时，二维笔画对应的三维模型中画布的选择范围依然很大，用户依然需要从大量的画布中选择合适的画布，导致三维草图的创建效率低。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种提升创建效率的三维草图的创建方法、装置和计算机设备。一种三维草图的创建方法，所述方法包括：对待修改的三维模型进行特征提取，获取所述三维模型的线性特征；其中，所述线性特征包括所述三维模型的各个模型边缘和所述三维模型的各个平面法线；对用户输入的二维笔画进行线段处理操作，确定所述二维笔画的各个直线段；获取所述三维模型的线性特征和所述二维笔画的各个直线段之间的各个位置关系，并根据所述各个位置关系和预设的画布形成条件，生成至少一个候选画布；获取所述至少一个候选画布的能力系数，并根据所述至少一个候选画布的能力系数确定目标画布，并将所述二维笔画反投影到所述目标画布上，以得到三维草图；所述能力系数用于表征所述至少一个候选画布中保存所述各个位置关系的能力。一种三维草图的创建装置，所述装置包括：获取模块，用于对待修改的三维模型进行特征提取，获取所述三维模型的线性特征；其中，所述线性特征包括所述三维模型的各个模型边缘和所述三维模型的各个平面法线；第一确定模块，用于对用户输入的二维笔画进行线段处理操作，确定所述二维笔画的各个直线段；画布生成模块，用于获取所述三维模型的线性特征和所述二维笔画的各个直线段之间的各个位置关系，并根据所述各个位置关系和预设的画布形成条件，生成至少一个候选画布；第二确定模块，用于获取所述至少一个候选画布的能力系数，并根据所述至少一个候选画布的能力系数确定目标画布，并将所述二维笔画反投影到所述目标画布上，以得到三维草图；所述能力系数用于表征所述至少一个候选画布中保存所述各个位置关系的能力。一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述三维草图的创建方法的步骤。上述三维草图的创建方法、装置和计算机设备，计算机设备对待修改的三维模型进行特征提取，获取线性特征，并对用户输入的二维笔画进行线段处理操作，确定二维笔画的各个直线段；然后获取三维模型的线性特征和二维笔画的各个直线段之间的各个位置关系，并根据各个位置关系和预设的画布形成条件，生成候选画布，进而根据候选画布的能力系数来确定目标画布，并将二维笔画反投影到目标画布上，从而完成三维草图的创建。由于计算机设备可以对用户输入的二维笔画进行线段处理，使得该方法可以接受用户输入的粗糙笔画，使得用户不需要绘制精确度很高的二维笔画，从而降低了三维草图创建的难度，使三维草图的创建更加简单；另外，计算机设备通过提取三维模型的线性特征建立三维模型与二维笔画之间的几何关系，并通过几何关系来获取一组候选画布，缩小了画布的选择范围；进一步地，通过获取候选画布的能力系数，然后可以将最符合用户期望的目标画布推荐给用户，使用户输入的二维笔画可以直接反投影到目标画布上，而不再需要频繁地进行画布选择，就可以完成三维草图的创建，大大提升了三维草图的创建效率。附图说明图1为一个实施例中三维草图的创建方法的应用场景图；图2为一个实施例中三维草图的创建方法的流程示意图；图3为一个实施例中三维草图的创建方法的示意图；图4为另一个实施例中三维草图的创建方法的流程示意图；图5为另一个实施例中三维草图的创建方法的示意图；图6为另一个实施例中三维草图的创建方法的流程示意图；图7为一个实施例中三维草图的创建装置的结构框图；图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。本申请提供的三维草图的创建方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，用户通过130输入二维笔画，在三维模型120的基础上，进行重新设计和改进；110可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑；130可以但不限于是鼠标、数位板等输入设备；120可以是用户需要重新和改进的任意三维模型。在一个实施例中，如图2所示，提供了一种三维草图的创建方法，以该方法应用于图1中的计算机设备110为例进行说明，包括以下步骤：S101、对待修改的三维模型进行特征提取，获取三维模型的线性特征；其中，线性特征包括三维模型的各个模型边缘和三维模型的各个平面法线。其中，上述模型边缘可以是三维模型轮廓线中的直线段，也可以是对三维模型轮廓线中的曲线进行多边形近似得到的直线段；模型边缘可以包括根据上述轮廓线获取的所有的直线段，也可以是其中的部分直线段，例如，可以滤除太短的直线段，将剩余的直线段作为模型边缘。另外，计算机设备可以获取三维模型中的多个平面，也可以对三维模型的表面进行近似处理，将与平面相似的曲面近似为平面；平面法线是指与平面垂直的直线，根据三维模型获得的多个平面，对应多个平面法线；另外，计算机设备还可以滤除上述平面中面积较小的平面所对应的平面法线。具体地，计算机设备在获取三维模型的线性特征时，可以采用不同的方式，例如，计算机设备可以通过已有的添加法线的工具，来获取三维模型的平面法线，还可以根据三维图形的平面在已有的坐标系中进行向量计算，获取该平面对应的平面法线。计算机设备可以根据三维模型各个平面法线的变化，来确认该三维模型的模型边缘，例如，如果三个模型的两个平面法线的方向急剧变化，则计算机设备认为这两个平面之间存在一个模型边缘。对于上述线性特征的获取方式在此不做限定。S102、对用户输入的二维笔画进行线段处理操作，确定二维笔画的各个直线段。由于输入设备精度以及绘画精度等问题，用户通过鼠标、数位板等输入设备输入的二维笔画不一定是标准的直线，为了更好地建立与上述三维模型的线性特征之间的位置关系，计算机设备可以对用户输入的二维笔画进行线段处理操作，来获取二维笔画的各个直线段。在对二维笔画进行线段处理操作时，计算机设备可以检测二维笔画的线性度，通过多边形近似的方法，将二维笔画近似为多段直线的组合，来获取各个直线段；另外，计算机设备还可以检测二维笔画中各个线段的长度，将小于50像素的短线段进行过滤，然后对剩余的线段进行近似处理。对于上述线段处理操作的具体方式在此不做限定。以一个三维草图的创建为例，并结合图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维草图的创建方法，其特征在于，所述方法包括：对待修改的三维模型进行特征提取，获取所述三维模型的线性特征；其中，所述线性特征包括所述三维模型的各个模型边缘和所述三维模型的各个平面法线；对用户输入的二维笔画进行线段处理操作，确定所述二维笔画的各个直线段；获取所述三维模型的线性特征和所述二维笔画的各个直线段之间的各个位置关系，并根据所述各个位置关系和预设的画布形成条件，生成至少一个候选画布；获取所述至少一个候选画布的能力系数，并根据所述至少一个候选画布的能力系数确定目标画布，并将所述二维笔画反投影到所述目标画布上，以得到三维草图；所述能力系数用于表征所述至少一个候选画布中保存所述各个位置关系的能力。

【技术特征摘要】
1.一种三维草图的创建方法，其特征在于，所述方法包括：对待修改的三维模型进行特征提取，获取所述三维模型的线性特征；其中，所述线性特征包括所述三维模型的各个模型边缘和所述三维模型的各个平面法线；对用户输入的二维笔画进行线段处理操作，确定所述二维笔画的各个直线段；获取所述三维模型的线性特征和所述二维笔画的各个直线段之间的各个位置关系，并根据所述各个位置关系和预设的画布形成条件，生成至少一个候选画布；获取所述至少一个候选画布的能力系数，并根据所述至少一个候选画布的能力系数确定目标画布，并将所述二维笔画反投影到所述目标画布上，以得到三维草图；所述能力系数用于表征所述至少一个候选画布中保存所述各个位置关系的能力。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述获取所述三维模型的线性特征和所述二维笔画的各个直线段之间的各个位置关系，包括：通过对所述线性特征的方向与所述二维笔画的直线段的方向进行比较，获取所述三维模型的线性特征和所述二维笔画的直线段之间的共线关系和平行关系；其中，所述共线关系用于表征将所述三维模型投影至所述二维笔画所在的平面时，与所述二维笔画之间共线；所述平行关系用于表征将所述三维模型投影至所述二维笔画所在的平面时，与所述二维笔画之间平行。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述三维模型与所述二维笔画的附加连接关系；其中，所述附加连接关系用于表征将所述三维模型投影至所述二维笔画所在的平面时，与所述二维笔画之间的连接；相应的，所述根据所述位置关系和预设的画布形成条件，生成至少一个候选画布，包括：根据所述各个位置关系、所述附加连接关系和预设的画布形成条件，生成至少一个候选画布。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，根据所述位置关系、所述附加连接关系和预设的画布形成条件，生成至少一个候选画布，包括：获取所述各个位置关系和所述附加连接关系形成的至少一个关系组合；其中，所述关系组合中包括至少两个关系；判断所述至少一个关系组合是否与预设的有效关系组合匹配，获取与所述有效关系组合匹配的目标关系组合；其中，所述有效关系组合为能够形成画布的基本关系条件；判断所述目标关系组合是否满足所述画布形成条件，若是，则根据满足所述画布形成条件的目标关系组合生成至少一个候选画布。5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述有效关系组合包括两个共线关系的组合、一个共线关系和一个平行关系的组合、一个共线关系和一个附加连接关系的组合、一个平行关系和两个附加连接关系的组合、两个平行关系和一个附加连接关系的组合、三个附加连接关系的组合中至少一种。6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，若所述有效关系组合为两个共线关系的组合，则所述画布形成条件为在所述三维模型中，所述两个共线关系中涉及的模型边缘分别与所述两个共线关系中涉及的两个直线段共线，且所述两个共线关系中涉及的模型边缘在一个平面上；或者，若所述有效关系组合为一个共线关系和一个平行关系的组合，则所述画布形成条件为在所述三维模型中，所述一个共线关系中涉及的模型边缘与所述一个平行关系中涉及的模型边缘不平行；或者，若所述有效关系组合为一个共线关系和一个附加连接关系的组合，则所述画布形成条件为在所述三维模型中，所述一个附加连接关系中涉及的连接点不在所述一个共线关系中涉及的模型边缘上，以及，不在所述一个共线关系中涉及的模型边缘的延长线上；或者，若所述有效关系组合为一个平行关系和两个附加...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏飞，黄惠，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44