多面体和模型三角网的融合挤压方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种多面体和模型三角网的融合挤压方法及系统，该方法包括：采用原始多面体的棱和面分别切割原始模型三角网，获得原始模型三角网的棱切割点和面切割点；采用棱切割点、面切割点及原始多面体的角点构建新的目标多面体三角网；按照相交线的脉络，将目标多面体三角网切分成不同的多面体Patch；获取新的目标模型三角网中位于目标多面体外部的部分，作为外模型；根据多面体Patch与外模型的拓扑连接性对多面体Patch进行分类；根据融合挤压的需要及多面体Patch的类别，将多面体Patch与外模型进行三角网拓扑连接。本发明专利技术能够实现任意形状多面体与模型三角网的融合，以及多面体对模型三角网的挤压，且无须遮挡检测。

【技术实现步骤摘要】
多面体和模型三角网的融合挤压方法及系统
本专利技术涉及三维模型处理领域，更具体地，涉及一种多面体和模型三角网的融合挤压方法及系统。
技术介绍
在三维领域，我们通常需要将一个多面体融合到另一个模型的三角网中，实现求两个模型的并集，或者用多面体对另一个模型的三角网进行挤压。其中，多面体除了四面体，其它的都不是三角网结构。多面体融合到另一个模型三角网中的方式有两种：拓扑不连接的融合和拓扑连接的融合。拓扑不连接的融合方式最简单，但是会影响浏览效果，同时由于整体不符合规范的三角网拓扑结构，从而影响融合后模型的后续分析处理。拓扑连接的融合方式可以形成规范的三角网拓扑结构，但该过程会由于模型三角网不规则的形状而变得十分困难。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的多面体和模型三角网的融合挤压方法及系统。第一方面，本专利技术实施例提供一种多面体和模型三角网的融合挤压方法，该方法包括：采用原始多面体的棱和面分别切割原始模型三角网，获得原始模型三角网的棱切割点和面切割点；采用棱切割点、面切割点及原始多面体的角点构建新的目标多面体三角网，且相交线位于目标多面体三角网；按照相交线的脉络，将目标多面体三角网切分成不同的多面体Patch；获取新的目标模型三角网中位于目标多面体外部的部分，作为外模型；根据多面体Patch与外模型的拓扑连接性对多面体Patch进行分类；根据融合挤压的需要及多面体Patch的类别，将多面体Patch与外模型进行三角网拓扑连接。>第二方面，本专利技术实施例提供了一种多面体和模型三角网的融合挤压系统，该系统包括：切割模块，用于采用原始多面体的棱和面分别切割原始模型三角网，获得原始模型三角网的棱切割点和面切割点；构建模块，用于采用棱切割点、面切割点及原始多面体的角点构建新的目标多面体三角网，且相交线位于目标多面体三角网；切分模块，用于按照相交线的脉络，将目标多面体三角网切分成不同的多面体Patch；获取模块，用于获取新的目标模型三角网中位于目标多面体外部的部分，作为外模型；分类模块，用于根据多面体Patch与外模型的拓扑连接性对多面体Patch进行分类；连接模块，用于根据融合挤压的需要及多面体Patch的类别，将多面体Patch与外模型进行三角网拓扑连接。第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的多面体和模型三角网的融合挤压方法。第四方面，本专利技术实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的多面体和模型三角网的融合挤压方法。本专利技术实施例提供的多面体和模型三角网的融合挤压方法及系统，能够实现任意形状多面体与模型三角网的融合，以及多面体对模型三角网的挤压，且无须遮挡检测。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，还可以根据这些图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的立方体和模型的部分三角网相交后网格示意图；图2为本专利技术实施例提供的模型三角预处理网示意图；图3为本专利技术实施例提供的用多面体的棱切割模型三角网示意图；图4为本专利技术实施例提供的多面体的面与模型三角边的交点劈裂模型三角边及其相邻两个三角面的示意图；图5为本专利技术实施例提供的新多面体中一个平面的三角网格成分示意图；图6为本专利技术实施例提供的相交线单个顶点分离前后示意图；图7为本专利技术实施例提供的新多面体拆分后效果示意图；图8为本专利技术实施例提供的可以拓扑连接(左)和不可以拓扑连接(右)的相邻三角面示意图；图9为本专利技术实施例提供的多面体和模型三角网的融合挤压方法的流程示意图；图10为本专利技术实施例提供的多面体和模型三角网的融合挤压系统的结构示意图；图11为本专利技术实施例提供的电子设备的实体结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。本专利技术实施例提供一种无须遮挡检测的多面体和模型三角网的融合或挤压方法，具体可包括如下步骤：首先多面体和模型三角网求交，得到相交线；然后把相交线添加到多面体和模型的三角网上；沿相交线分割新多面体和新模型三角网；最后将分割出的一部分多面体三角网和一部分模型三角网进行拓扑连接。其中，添加相交线之前的多面体和模型称为原始多面体和原始模型，添加相交线之后的多面体和模型称为新多面体和新模型。多面体或者模型的三角网中除了要添加相交线，还要添加一些其它的三角边以使整体满足三角网格拓扑结构，从而也实现真正的把相交线添加进去。在后面叙述中，如果没有明确说明，相交线指的就是原始模型和原始多面体的相交线。如图1所示，为立方体和一个模型部分三角网相交后的网格示意图，其中，虚线是两者的相交线。为了实现上述目的，上述多面体和模型三角网的融合或挤压方法可包括如下步骤：(1)采用原始多面体的棱和面分别切割原始模型三角网，求出模型三角网的切割点(棱切割点和面切割点)。(2)采用上一步的两种切割点和原始多面体的角点重新构建新的多面体三角网，并且使相交线也出现在新多面体三角网上。(3)按照新多面体三角网的相交线的脉络，把新多面体切分成不同的多面体Patch；(4)计算新模型三角网中位于多面体外面的部分，称为外模型。(5)根据多面体patch与外模型的拓扑连接性，对多面体patch进行分类。(6)根据融合和挤压的需求，选择部分多面体Patch与外模型进行三角网拓扑连接。参见图9，本专利技术实施例提供的一种多面体和模型三角网的融合挤压方法，包括但不限于如下步骤：步骤101、采用原始多面体的棱和面分别切割原始模型三角网，获得原始模型三角网的棱切割点和面切割点。具体地，原始多面体有多个棱和面，每条棱与原始模型三角面的交点称为棱切割点，每个面与原始模型三角边的交点称为面切割点。在图1中，点A、B、C是棱切割点，点D、E、F、G是面切割点。由于棱切割点也在多面体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多面体和模型三角网的融合挤压方法，其特征在于，包括：/n采用原始多面体的棱和面分别切割原始模型三角网，获得所述原始模型三角网的棱切割点和面切割点；/n采用所述棱切割点、所述面切割点及所述原始多面体的角点构建新的目标多面体三角网，且相交线位于所述目标多面体三角网；/n按照所述相交线的脉络，将所述目标多面体三角网切分成不同的多面体Patch；/n获取新的目标模型三角网中位于所述目标多面体外部的部分，作为外模型；/n根据所述多面体Patch与所述外模型的拓扑连接性对所述多面体Patch进行分类；/n根据融合挤压的需要及所述多面体Patch的类别，将所述多面体Patch与所述外模型进行三角网拓扑连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多面体和模型三角网的融合挤压方法，其特征在于，包括：
采用原始多面体的棱和面分别切割原始模型三角网，获得所述原始模型三角网的棱切割点和面切割点；
采用所述棱切割点、所述面切割点及所述原始多面体的角点构建新的目标多面体三角网，且相交线位于所述目标多面体三角网；
按照所述相交线的脉络，将所述目标多面体三角网切分成不同的多面体Patch；
获取新的目标模型三角网中位于所述目标多面体外部的部分，作为外模型；
根据所述多面体Patch与所述外模型的拓扑连接性对所述多面体Patch进行分类；
根据融合挤压的需要及所述多面体Patch的类别，将所述多面体Patch与所述外模型进行三角网拓扑连接。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用原始多面体的棱和面分别切割原始模型三角网，获得所述原始模型三角网的棱切割点和面切割点，包括：
对原始模型三角网进行预处理，以使所述原始模型三角网中靠近多面体的三角顶点远离所述多面体的面；
采用所述多面体的每条棱依次切割所述原始模型三角网，获得所述棱切割点；
采用所述多面体的每个面依次切割所述原始模型三角网，获得所述面切割点。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用所述棱切割点、所述面切割点及所述原始多面体的角点构建新的目标多面体三角网，包括：
采用所述棱切割点、所述面切割点及所述原始多面体的角点构建新的目标多面体三角网中每个平面的三角网；
将所述每个平面的三角网组合成一个整体，形成所述目标多面体三角网。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照所述相交线的脉络，将所述目标多面体三角网切分成不同的多面体Patch，包括：
将不同平面之间不闭合的相交线进行组合，构成跨平面的闭合相交线；其中，每个平面上包括有首尾闭合相交线和两端都搭在边界上的不闭合相交线；
沿所述闭合相交线对所述目标多面体三角网进行切分，获得所述多面体Patch。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多面体Patch的类别包括正多面体Patch和反多面体Patch；其中，所述正多面体Patch能够与外模型直...

【专利技术属性】
技术研发人员：余显环，
申请(专利权)人：武汉大势智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42