本发明专利技术特别涉及一种用于真实场景的结构的3D重建的计算机实现方法。该方法包括：提供第一开放三角化表面。第一开放三角化表面是3D点云的四面体网格划分的三角形集合。3D点云表示结构的至少一部分。该方法还包括：确定第二开放三角化表面。第二开放三角化表面表示结构的一部分的蒙皮。该确定探索候选开放三角化表面，每个候选开放三角化表面都是所述四面体网格划分的三角形集合。该确定根据字典顺序惩罚所述候选开放三角化表面的高排名。字典顺序基于三角形顺序。字典顺序相对于具有第二三角形的第二候选开放三角化表面对具有第一三角形的第一候选开放三角化表面进行排序，所述第一三角形根据所述三角形顺序的降序排名进行排序，所述第二三角形根据三角形顺序的降序排名进行排序。该三角形顺序惩罚三角形大小。所确定的第二开放三角化表面违反具有两个给定标签的四面体网格划分的标记的一致性。如果三角形属于第一开放三角化表面并分离两个具有不同标签的四面体，或者如果三角形不属于所述第一开放三角化表面并分离两个具有相同标签的四面体，则该三角形遵守标记的一致性。则该三角形遵守标记的一致性。则该三角形遵守标记的一致性。
【技术实现步骤摘要】
具有开放表面的真实场景的结构的3D重建
[0001]本专利技术涉及计算机程序和系统领域，更具体地说，涉及用于真实场景的结构的3D重建的方法、系统和程序。
技术介绍
[0002]市场上提供了许多用于对象的设计、工程和制造的系统和程序。CAD是计算机辅助设计的缩写，例如它涉及用于设计对象的软件解决方案。CAE是计算机辅助工程的缩写，例如它涉及用于模拟未来产品的物理行为的软件解决方案。CAM是计算机辅助制造的缩写，例如它涉及用于定义制造过程和操作的软件解决方案。在这种计算机辅助设计系统中，图形用户界面在技术效率方面起着重要的作用。这些技术可能嵌入在产品生命周期管理(PLM)系统中。PLM指的是一种商业战略，帮助企业共享产品数据，应用通用流程，并利用企业知识进行从概念到产品生命尽头的跨越扩展企业概念的产品开发。达索系统(Dassault Syst
è
mes)(以CATIA，ENOVIA和DELMIA为商标)提供的PLM解决方案提供了一个组织产品工程知识的工程中心，一个管理制造工程知识的制造中心和一个使能企业集成和连接至工程和制造中心的企业中心。整个系统提供了一个开放的对象模型，其链接产品、流程和资源，实现动态的、基于知识的产品创建和决策支持，从而推动优化的产品定义、制造准备、生产和服务。
[0003]在这种情况下和其他情况下，真实场景的结构的3D重建变得越来越重要。
[0004]用于真实场景的结构的3D重建的现有方法存在几个缺点。
[0005]在这种情况下，需要一种改进的用于真实场景的结构的3D重建的方法。
技术实现思路
[0006]因此，提供了一种用于真实场景的结构的3D重建的计算机实现的方法。该方法包括：提供第一开放三角化表面。第一开放三角化表面是3D点云的四面体网格划分的三角形集合。3D点云表示结构的至少一部分。该方法还包括：确定第二开放三角化表面。第二开放三角化表面表示结构的一部分的蒙皮。该确定探索候选开放三角化表面，每个开放三角化表面都是所述四面体网格划分的三角形集合。所述确定根据字典顺序惩罚所述候选开放三角化表面的高排名。字典顺序基于三角形顺序。字典顺序相对于具有第二三角形的第二候选开放三角化表面对具有第一三角形的第一候选开放三角化表面进行排序，所述第一三角形根据所述三角形顺序的降序排名进行排序，所述第二三角形根据三角形顺序的降序排名进行排序。该三角形顺序惩罚三角形大小。所确定的第二开放三角化表面违反具有两个给定标签的四面体网格划分的标记的一致性。如果三角形属于第一开放三角化表面并分离两个具有不同标签的四面体，或者如果三角形不属于所述第一开放三角化表面并分离两个具有相同标签的四面体，则该三角形遵守标记的一致性。
[0007]该方法可以包括以下一项或多项：
[0008]‑
四面体网格划分具有以下特性：
[0009]о所述四面体网格划分的四面体的并集形成所述点云的点的凸包络；以及
[0010]о所述四面体网格划分的任何第一四面体与四面体网格划分的与所述第一四面体相交的任何第二四面体之间的相交部分是所述第一四面体的顶点、所述第一四面体的边或所述第一四面体的面；
[0011]‑
对于相应的三角形，所述三角形顺序惩罚最小包围圆的半径的高值；
[0012]‑
对于具有相同最小包围圆的第一三角形和第二三角形，所述三角形顺序进一步惩罚所述外接圆的半径的小值；
[0013]‑
四面体网格划分是正则三角剖分；
[0014]‑
探索和惩罚包括：
[0015]о根据所述三角形顺序的降序排名来访问所述四面体网格划分的三角形；以及
[0016]о只要能够保持标记的一致性，就丢弃具有三角形顺序的高排名的已访问三角形；
[0017]‑
所述丢弃包括，对于每个已访问三角形，如果所述三角形违反所述标记的一致性，则奖励所述三角形，或者调整所述标记以遵守一致性；
[0018]‑
对于每个访问过的三角形，丢弃还包括：
[0019]o如果所述三角形分离了同一个连通分量(connected component)中的两个四面体，并且如果三角形违反了标记的一致性，则奖励所述三角形；
[0020]о如果所述三角形分离了处于不同连通分量中的两个四面体：
[0021]■
如果三角形违反了标记的一致性，则切换连通分量之一的标签并合并所述连通分量，
[0022]■
如果所述三角形遵守所述标记的一致性，则合并连通分量；
[0023]‑
提供所述第一开放三角化表面包括：
[0024]о在四面体网格划分中提供一个或多个环；以及
[0025]о确定所述四面体网格划分中以所述一个或多个环为边界的开放三角化表面；
[0026]‑
该结构包括至少一个角结构；
[0027]‑
3D点云源自摄影测量、激光扫描、激光雷达测量、RGB
‑
D测量和/或医学或工业断层摄影；和/或
[0028]‑
3D点云表示闭合形状的一部分，和/或所述3D点云的点数与所述计算机的内存大小的比值大于预定义的阈值。
[0029]还提供了一种包括用于执行该方法的指令的计算机程序。
[0030]还提供了一种其上记录有计算机程序的计算机可读存储介质。
[0031]还提供了一种计算机，其包括耦合到存储器的处理器，并且该存储器上记录有计算机程序。
附图说明
[0032]现在将通过非限制性示例并参考附图描述本专利技术的实施例，其中：
[0033]‑
图1示出了该方法的示例的流程图；
[0034]‑
图2至图42说明了该方法；并且
[0035]‑
图43显示了计算机的示例。
具体实施方式
[0036]参考图1的流程图，提出了一种用于真实场景的结构的3D重建的计算机实现方法。该方法包括提供S10
‑
S40第一开放三角化表面。第一开放三角化表面是3D点云四面体网格划分的三角形集合。3D点云表示结构的至少一部分。该方法进一步包括确定S50第二开放三角化表面。第二开放三角化表面表示结构的一部分的蒙皮。确定S50探索候选开放三角化表面，每个三角化表面都是四面体网格划分的三角形集合。确定S50根据字典顺序惩罚高排名的候选开放三角化表面。字典顺序基于三角形顺序。字典顺序相对于具有根据三角形顺序的降序排名排序的第二三角形的第二候选开放三角化表面对具有根据三角形顺序的降序排名排序的第一三角形的第一候选开放三角化表面进行排序。三角形顺序惩罚三角形大小。所确定的第二开放三角化表面违反了具有两个给定标签的四面体网格划分的标记的一致性。如果三角形属于第一开放三角化表面并且分离具有不同标签的两个四面体，或者如果三角形不属于第一开放三角化表面并且分离具有相同标签的两个四面体，则三角形遵守标记的一致性。
[0037]这构成了本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于真实场景的结构的3D重建的计算机实现的方法，所述方法包括：
‑
提供(S10
‑
S40)第一开放三角化表面，所述第一开放三角化表面是表示结构的至少一部分的3D点云的四面体网格划分的三角形的集合；
‑
确定(S50)表示所述结构的一部分的蒙皮的第二开放三角化表面，所述确定(S50)探索候选开放三角化表面，每个候选开放三角化表面都是所述四面体网格划分的三角形的集合，并且所述确定(S50)根据字典顺序惩罚所述候选开放三角化表面的高排名，所述字典顺序基于三角形顺序，并且所述字典顺序相对于具有第二三角形的第二候选开放三角化表面对具有第一三角形的第一候选开放三角化表面进行排序，所述第一三角形根据所述三角形顺序的降序排名进行排序，所述第二三角形根据所述三角形顺序的降序排名进行排序，所述三角形顺序惩罚三角形大小，所确定的第二开放三角化表面违反具有两个给定标签的四面体网格划分的标记的一致性，如果三角形属于第一开放三角化表面并且分离两个具有不同标签的四面体，或者如果所述三角形不属于所述第一开放三角化表面并且分离两个具有相同标签的四面体，则所述三角形遵守所述标记的一致性。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述四面体网格划分呈现以下特性：
‑
所述四面体网格划分的四面体的并集形成所述点云的点的凸包络；以及
‑
所述四面体网格划分的任何第一四面体与所述四面体网格划分的与所述第一四面体相交的任何第二四面体之间的相交部分是所述第一四面体的顶点、所述第一四面体的边或所述第一四面体的面。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，对于相应的三角形，所述三角形顺序惩罚最小包围圆的半径的高值。4.根据权利要求3所述的方法，其中，对于具有相同最小包围圆的第一三角形和第二三角形，所述三角形顺序进一步惩罚外接圆的半径的小值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述四面体网格划分是正则三角剖分。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述探索和所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：达索系统公司，
类型：发明
国别省市：
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