基于云平台的三维模型智能构建系统及方法技术方案

本发明专利技术属于虚拟现实技术领域，具体涉及基于云平台的三维模型智能构建系统及方法。所述系统包括：云端、图像采集装置和本地端；所述图像采集装置在采集到图像后，将图像进行复制，得到两幅源图像，对这两幅源图像建立同步连接，将其中一幅源图像发送至本地端，另一幅图像发送至云端；所述本地端获取云端的图像三维映射的结果后，以和云端进行三维模型生成的相反的方向进行三维模型生成，同时实时获取云端的三维模型生成的结果，与本地端的三维模型生成的结果进行三维模型拼接，得到最终的构建的三维模型。其通过将云端和本地端的同时进行一部分三维模型生成，提升了生成的效率。提升了生成的效率。提升了生成的效率。

【技术实现步骤摘要】
基于云平台的三维模型智能构建系统及方法


[0001]本专利技术属于三维建模
，具体涉及基于云平台的三维模型智能构建系统及方法。

技术介绍

[0002]立体图像通俗的讲就是利用人们两眼视觉差别和光学折射原理在一个平面内使人们可直接看到一幅三维立体图,画中事物既可以凸出于画面之外,也可以深藏其中，活灵活现，栩栩如生,给人们以很强的视觉冲击力。它与平面图像有着本质的区别,平面图像反映了物体上下、左右二维关系，人们看到的平面图也有立体感。
[0003]如果将二维图画做成三维图像需要添加大量信息，那么将三维静态图像做成能够逼真移动的图像，所需信息量就更大了。问题的一部分在于，我们的要求越来越高了。我们希望自己看到的所有东西都具有高度的真实性。二十世纪七十年代中期，像Pong这样的游戏的屏幕图形就能给人们留下深刻的印象。如今，我们将游戏屏幕与DVD电影进行比较，希望游戏的画面可以像影院的电影一样流畅、清晰。这是对PC、Macintosh以及日益增多的游戏机(如Dreamcast和PlaystationII)上的三维图形一次很大的挑战。
[0004]现有的三维模型构建大多依赖于人工建模，同时需要计算机耗费大量的资源进行处理。使得三维图像的呈现出现效率低和效果较差的缺点。
[0005]申请号为CN200480010332A的专利文献公开了一种三维图像生成装置，其将由一序列帧组成的图像信号逐帧输入到三维图像生成装置。控制器指定缩小的有/无，结合的有/无以及2D选择。图像转换器按由缩小的有/无和结合的有/无指定的格式生成图像数据。3D信息生成器通过格式化缩小的有/无，结合的有/无以及2D选择来生成用于显示作为三维图像的图像所需的3D信息。多路复用器按预定格式转换图像数据和3D信息，并向外部输出。以这种方式，能够使图像数据通用于三维显示，并且有效地选择任意视点图像。
[0006]其采用双目视差的方法来实现立体图的生成，但其效率依然较低，且双目视差的方法在某些情况下一样有失真的情况出现。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于虚拟现实失真补齐方法，其通过将云端和本地端的同时进行一部分三维模型生成，提升了生成的效率。
[0008]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0009]基于云平台的三维模型智能构建系统，所述系统包括：云端、图像采集装置和本地端；所述图像采集装置在采集到图像后，将图像进行复制，得到两幅源图像，对这两幅源图像建立同步连接，将其中一幅源图像发送至本地端，另一幅图像发送至云端；所述云端对接收到的源图像依次进行图像三维剖分，图像三维映射和三维模型生成；所述本地端获取云端的图像三维映射的结果后，以和云端进行三维模型生成的相反的方向进行三维模型生成，同时实时获取云端的三维模型生成的结果，与本地端的三维模型生成的结果进行三维
模型拼接，得到最终构建的三维模型。
[0010]进一步的，设定本地端在开始进行三维模型生成时，云端已经进行三维模型生成的时间为T；同时，设定本地端进行三维模型生成的速率为V1；云端进行三维模型生成的速率为V2；通过如下公式计算得到本地端与云端所生成的三维模型在最终构建的三维模型的比率为：其中，t为生成最终构建的三维模型的时间，L为比率，a为基于本地端与云端的延迟生成的调整系数，取值范围为：0.2～1。
[0011]进一步的，所述云端包括：图像三维剖分单元、图像三维映射单元和云端三维模型生成单元；所述图像三维剖分单元，配置用于对源图像进行三维剖分，得到源图像的三维立体数据；所述图像三维映射单元，配置用于基于得到的三维立体数据对源图像进行图像分割，得到多个子图像，每个子图像对应一个三维立体数据，再基于三维立体数据，对子图像进行三维图像映射，将每个子图像映射到空间立体坐标中；所述云端三维模型生成单元，配置用于对空间立体坐标中的子图像进行三维合成，以完成云端的三维模型生成。
[0012]进一步的，所述云端三维模型生成单元使用如下方法进行云端的三维模型生成：对获取到的每个子图像进行图像识别，获得用于表征每个子图像中各个特征部位的特征信息；根据获得的子图像中各个特征部位的特征信息，重构子图像的三维图像；并根据子图像对应的三维立体数据对所述子图像三维图像的各个特征部位进行变形处理，完成云端的三维模型生成。
[0013]进一步的，所述图像采集装置在采集源图像时，使用基于对象的图像采集方式，具体包括：在采集源图像时，设定一个对象者，以该对象者为参照物，基于该对象者的坐标参数，得到源图像的坐标参数，并以对象者的坐标参数，建立用于进行三维模型创建的空间立体坐标系。
[0014]进一步的，所述图像三维剖分单元，对源图像进行三维剖分，得到源图像的三维立体数据的方法包括：基于对象者的坐标参数，使用如下公式，计算得到源图像中每个像素的三维立体数据：三维立体数据：其中，S为以对象者为中心，以对象者与图像获取装置的距离为半径形成的圆的曲率半径，Q为对象者与图像获取装置的垂直高度差，为对象者的地理经度，λ为对象者的地理纬度，X,Y和Z为源图像的每个像素的三维立体数据；F为每个像素的像素深度值。
[0015]进一步的，所述图像三维映射单元包括：分割单元和映射单元；所述分割单元，配置用于基于得到的三维立体数据对源图像进行图像分割，得到多个子图像，每个子图像对应一个三维立体数据；所述映射单元，配置用于基于三维立体数据，对子图像进行三维图像映射，将每个子图像映射到空间立体坐标中。
[0016]进一步的，所述分割单元，进行图像分割的方法包括：获取源图像的像素均值和深度值；基于源图像的深度值，对源图像进行粗略分割以获得初始三色图；将该初始三色图的未知区域划分为多个局部区域；对于每一局部区域，判断其中的像素均值是否满足预定条件，如果不满足则对该局部区域进行腐蚀或膨胀直到该局部区域的像素均值满足该预定条件，以获得优化的三色图；以及根据优化的三色图进行分割，得到子图像。
[0017]进一步的，所述映射单元，基于三维立体数据，对子图像进行三维图像映射，将每个子图像映射到空间立体坐标中的方法包括：对每个子图像中的每个像素点，使用如下公式，基于三维立体数据进行映射，得到每个像素点在的空间立体坐标系中的映射点：X
′
＝|X|+x；Y
′
＝|Y|+y；Z
′
＝|Z|+z；其中，X
′
，Y
′
和Z
′
为像素点在空间立体坐标系中的映射点的坐标值；x，y和z为每个像素点的坐标值。
[0018]一种三维模型智能构建方法，所述方法执行以下步骤：
[0019]步骤1：采集图像，将图像进行复制，得到两幅源图像，对这两幅源图像建立同步连接:；
[0020]步骤2：对接收到的其中一幅源图像依次进行图像三维剖分，图像三维映射和三维模型生成；
[0021]步骤3：获取步骤2中的图像三维映射的结果后，以和步骤2中进行三维模型生成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于云平台的三维模型智能构建系统，其特征在于，所述系统包括：云端、图像采集装置和本地端；所述图像采集装置在采集到图像后，将图像进行复制，得到两幅源图像，对这两幅源图像建立同步连接，将其中一幅源图像发送至本地端，另一幅图像发送至云端；所述云端对接收到的源图像依次进行图像三维剖分，图像三维映射和三维模型生成；所述本地端获取云端的图像三维映射的结果后，以和云端进行三维模型生成的相反的方向进行三维模型生成，同时实时获取云端的三维模型生成的结果，与本地端的三维模型生成的结果进行三维模型拼接，得到最终构建的三维模型。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，设定本地端在开始进行三维模型生成时，云端已经进行三维模型生成的时间为T；同时，设定本地端进行三维模型生成的速率为V1；云端进行三维模型生成的速率为V2；通过如下公式计算得到本地端与云端所生成的三维模型在最终构建的三维模型的比率为：其中，t为生成最终构建的三维模型的时间，L为比率，a为基于本地端与云端的延迟生成的调整系数，取值范围为：0.2～1。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述云端包括：图像三维剖分单元、图像三维映射单元和云端三维模型生成单元；所述图像三维剖分单元，配置用于对源图像进行三维剖分，得到源图像的三维立体数据；所述图像三维映射单元，配置用于基于得到的三维立体数据对源图像进行图像分割，得到多个子图像，每个子图像对应一个三维立体数据，再基于三维立体数据，对子图像进行三维图像映射，将每个子图像映射到空间立体坐标中；所述云端三维模型生成单元，配置用于对空间立体坐标中的子图像进行三维合成，以完成云端的三维模型生成。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述云端三维模型生成单元使用如下方法进行云端的三维模型生成：对获取到的每个子图像进行图像识别，获得用于表征每个子图像中各个特征部位的特征信息；根据获得的子图像中各个特征部位的特征信息，重构子图像的三维图像；并根据子图像对应的三维立体数据对所述子图像三维图像的各个特征部位进行变形处理，完成云端的三维模型生成。5.权利要求4所述的系统，其特征在于，所述图像采集装置在采集源图像时，使用基于对象的图像采集方式，具体包括：在采集源图像时，设定一个对象者，以该对象者为参照物，基于该对象者的坐标参数，得到源图像的坐标参数，并以对象者的坐标参数，建立用于进行三维模型创建的空间立体坐标系。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述图像三维剖分单元，对源图像进行三维剖分，得到源图像的三维立体数据的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴，谢继冉，李顺，曹坤，张世伟，孙汉林，
申请(专利权)人：山东翰林科技有限公司，
类型：发明
国别省市：