一种运动状态下三维目标实时追踪方法及系统技术方案

本发明专利技术属于计算机视觉和计算机图形学领域，提供了一种运动状态下三维目标实时追踪方法及系统，包括如下步骤：获取三维模型的输入坐标，每个三维模型在二维平面上投射对应的区域，将输入坐标转换至二维平面得到投影坐标，根据投影坐标寻找对应的投射区域，识别对应的三维物体；可以通过点击屏幕来确定模型运动过程中的目标物体，实时追踪运动中的目标物体。用户在使用的过程中可以明确物体结构的属性名称及其物体结构周围关联的物体属性，提升了用户的使用体验。用户的使用体验。用户的使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种运动状态下三维目标实时追踪方法及系统


[0001]本专利技术属于计算机视觉和计算机图形学领域，尤其涉及一种运动状态下三维目标实时追踪方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]目前在动画演示过程中，三维物体在动画中处于运动过程，通过外界的输入设备比如鼠标无法和物体实时交互，从而输入设备在点击物体时，无法确定选中的是哪个物体，导致用户在使用的过程中无法明确物体结构的属性名称及其物体结构周围关联的物体属性，降低用户的使用体验。

技术实现思路

[0004]为了解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题，本专利技术提供一种运动状态下三维目标实时追踪方法及系统，其可以通过点击屏幕来确定模型运动过程中的目标物体，实时追踪运动中的目标物体。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一个方面提供一种运动状态下三维目标实时追踪方法，包括如下步骤：
[0007]获取三维模型的输入坐标，每个三维模型在二维平面上投射对应的区域，将输入坐标转换至二维平面得到投影坐标，根据投影坐标寻找对应的投射区域，识别对应的三维物体；
[0008]其中，所述每个三维模型在二维平面上投射对应的区域包括：
[0009]以摄像机构建的三维坐标为参考，创建二维平面，所述摄像机和二维平面之间包括多个目标物体；
[0010]分别获取目标物体的三维模型的顶点坐标集合；/>[0011]根据顶点坐标集合将所有点向二维平面进行投影得到该集合在二维平面的投影集合；
[0012]对得到的二维平面的投影集合进行边界处理，得到集合的凹包边界。
[0013]本专利技术的第二个方面提供一种运动状态下三维目标实时追踪系统，包括：
[0014]三维目标追踪模块，被配置为：获取三维模型的输入坐标，每个三维模型在二维平面上投射对应的区域，将输入坐标转换至二维平面得到投影坐标，根据投影坐标寻找对应的投射区域，识别对应的三维物体；
[0015]凹包边界构建模块，被配置为：其中，所述每个三维模型在二维平面上投射对应的区域包括：
[0016]以摄像机构建的三维坐标为参考，创建二维平面，所述摄像机和二维平面之间包
括多个目标物体；
[0017]分别获取目标物体的三维模型的顶点坐标集合；
[0018]根据顶点坐标集合将所有点向二维平面进行投影得到该集合在二维平面的投影集合；
[0019]对得到的二维平面的投影集合进行边界处理，得到集合的凹包边界。
[0020]本专利技术的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。
[0021]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的一种运动状态下三维目标实时追踪方法中的步骤。
[0022]本专利技术的第四个方面提供一种计算机设备。
[0023]一种计算机设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的一种运动状态下三维目标实时追踪方法中的步骤。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]本专利技术通过获取三维模型的输入坐标，每个三维模型在二维平面上投射对应的区域，将输入坐标转换至二维平面得到投影坐标，根据投影坐标寻找对应的投射区域，识别对应的三维物体，解决了软件中物体动画过程中，通过鼠标无法和物体交互的问题，可以确定鼠标点击的是哪个物体，实现目标物体的实时追踪。实现用户在使用的过程中可以明确物体结构的属性名称及其物体结构周围关联的物体属性，提升了用户的使用体验。
附图说明
[0026]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0027]图1是本专利技术实施例一种运动状态下三维目标实时追踪方法流程图；
[0028]图2(a)
‑
图2(b)是本专利技术实施例三维模型和三维模型在二维平面的映射；
[0029]图3是本专利技术实施例三维模型凹包边界示意图；
[0030]图4(a)
‑
图4(b)是本专利技术实施例不同三维模型在二维平面的映射示意图；
[0031]图5是本专利技术实施例不同三维模型凹包边界示意图；
[0032]图6(a)
‑
图6(b)是本专利技术实施例投影坐标点和投射区域的位置关系示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0034]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0035]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0036]实施例一
[0037]如图1所示，本实施例提供一种运动状态下三维目标实时追踪方法，包括如下步骤：
[0038]获取三维模型的输入坐标，每个三维模型在二维平面上投射对应的区域，将输入坐标转换至二维平面得到投影坐标，根据投影坐标寻找对应的投射区域，识别对应的三维物体；
[0039]例如，输入鼠标点击屏幕时对应的坐标为输入坐标，把鼠标点击的坐标转换至二维平面上，最后再根据坐标在哪个投射区域来判断点击的三维物体时哪个。
[0040]如图2(a)
‑
图2(b)其中，所述每个三维模型在二维平面上投射对应的区域包括：
[0041]S101:以摄像机构建的三维坐标为参考，创建二维平面p l ane，所述二维平面始终垂直于摄像机的Z轴，所述摄像机和二维平面之间包括多个目标物体；
[0042]S102:分别获取目标物体的三维模型的顶点坐标集合list1以及顶点和相机之间的距离；
[0043]S103:根据顶点坐标集合将所有点向二维平面进行投影得到该集合在二维平面的投影集合list1_project；
[0044]S104:如图3所示，对得到的二维平面的投影集合list1_project进行边界处理，得到集合的凹包边界；
[0045]S105:判断凹包边界是否存在重叠，模型顶点投影之前，根据顶点和相机之间的距离判断该重叠区域和目标物体三维模型之间的对应关系。
[0046]对于每个模型在plane上投射的区域都需要提前给一个标记，当鼠标点击屏幕的时候，把鼠标点击的坐标转换到plane上，最后再根据坐标是在那个区域内来判断点击的三维物体是哪一个。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动状态下三维目标实时追踪方法，其特征在于，包括：获取三维模型的输入坐标，每个三维模型在二维平面上投射对应的区域，将输入坐标转换至二维平面得到投影坐标，根据投影坐标寻找对应的投射区域，识别对应的三维物体；其中，所述每个三维模型在二维平面上投射对应的区域包括：以摄像机构建的三维坐标为参考，创建二维平面，所述摄像机和二维平面之间包括多个目标物体；分别获取目标物体的三维模型的顶点坐标集合；根据顶点坐标集合将所有点向二维平面进行投影得到该集合在二维平面的投影集合；对得到的二维平面的投影集合进行边界处理，得到集合的凹包边界。2.如权利要求1所述的一种运动状态下三维目标实时追踪方法，其特征在于，所述得到集合的凹包边界后包括：判断凹包边界是否存在重叠区域，若是，在模型顶点投影之前，根据顶点和相机之间的距离判断该重叠区域和目标物体三维模型之间的对应关系。3.如权利要求1所述的一种运动状态下三维目标实时追踪方法，其特征在于，所述顶点和相机之间的距离越小，则该顶点位于此集合，反之属于另一个集合。4.如权利要求1所述的一种运动状态下三维目标实时追踪方法，其特征在于，所述对得到的二维平面的投影集合进行边界处理，得到集合的凹包边界的步骤包括：根据二维平面的投影集合寻找初始点；从初始点出发，根据基准向量寻找一个初始边，此边的另一端点为初始边的末端端点，连接初始点和末端端点得到第一条弦；以第一条弦的末端端点作为下一条弦的初始点，依次寻找所有的弦，得到集合的凹包边界。5.如权利要求1所述的一种运动状态下三维目标实时追踪方法，其特征在于，根据顶点坐标集合将所有点向二维平面进行投影得到该集合在二维平面的投影集合包括：合将所有点向二维平面进行投影得到该集合在二维平面的投影集合包括：合将所有点向二维平面进行投影得到该集合在二维平面的投影集合包括：其中，(x
o
,y
o
,z
o
)为不在二维平面上的三维空间点坐标，(x
p
,y<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘轲，张义，张娜，徐以发，王艳，
申请(专利权)人：山东数字人科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：