一种基于三维网格模型的数据测量方法和相关设备技术

本发明专利技术公开了一种基于三维网格模型的数据测量方法和相关设备，方法包括:获取测量指令；对所述测量指令进行解析，得到若干个测量点；针对每一个所述测量点，根据该测量点对应的屏幕位置坐标，计算与该测量点对应的目标射线；基于预设的初始模型的网格片，对所述目标射线进行相交检测，确定与所述屏幕位置坐标对应目标空间点；基于所述目标空间点，计算所述测量指令对应的测量结果。本发明专利技术在提高基于三维网格模型的计算精确度的基础上，降低计算量，提高计算速度。提高计算速度。提高计算速度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维网格模型的数据测量方法和相关设备


[0001]本专利技术涉及数据处理
，特别涉及一种基于三维网格模型的数据测量方法和相关设备。

技术介绍

[0002]三维测绘是采用点、线、面等地物信息对空间信息进行直观化表达的手段。随着技术的发展，用户希望三维测绘不仅能够得到大致的外形轮廓，还能够通过数字化的三维模型获取目标的三维数据。因此通过三维扫描对物体进行非接触式数据测量的应用日益增多。以采用网格形式的三维模型为例，三维测绘后得到的三维模型由三维网格和纹理图片组成。一个三维网格一般包含三或四个空间点，即三角形网格或四边形网格。其中三角形网格更加常见，以下以三角形网格为例。空间点按照被扫描目标的表面形状离散分布在三维空间当中，每三个顶点构成一片三角网格。若干三角网格组成一个三维网格模型。纹理贴图为二维图片，按照网格的纹理坐标，网格顶点一一对应于纹理像素坐标，进行仿射变换后贴合在一起，构成一个带有纹理信息的三维网格模型。
[0003]在网格模型上选网格顶点，一般通过彩色纹理的特征选择一个点，这个点可对应纹理信息找到其唯一点，但却无法直接找到唯一的网格顶点。因为三角网格模型原本就是一种以离散的网格模型来趋近真实的目标体的数据方法，每个三角网格越小，即采样率越高，就越趋近真实目标体，因此精度越高。但超高精度模型同时对扫描设备和算法要求高，数据量也越大，对数据的处理传输和存储都产生较大的挑战。因此在实际应用中，模型的精度和网格采样大小有一个折中处理，每一个三角网格大小适中，既不明显影响整体模型精度，也不至于数据量过大。
[0004]基于此，在三维网格模型上进行数据测量，一般不会考虑网格顶点的位置，而是直接在三角网格上选点或线。以计算距离为例，目前常用的做法是以三角网格为最小单位的数据测量方法。当用户选择起点和终点时，以起点或终点最近邻点的点替代原先用户选择的点，然后基于替换的点计算点与点之间的距离。而选择三角网格时，会按照特定规则来判断整个三角网格是否被选中，然后根据三角网格计算距离。依照这种规则，数据测量精度会受三角网格的密度影响，密度越大，精确度越高，成本和测量难度越高，而密度越低，精确度越低，成本和测量难度越低。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于低成本的基于网格模型的数据测量精确度低，针对现有技术的不足，提供一种基于三维网格模型的数据测量方法和相关设备。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种基于三维网格模型的数据测量方法，所述方法包括：
[0008]获取测量指令；
[0009]对所述测量指令进行解析，得到若干个测量点；
[0010]针对每一个所述测量点，根据该测量点对应的屏幕位置坐标，计算与该测量点对应的目标射线；
[0011]基于预设的初始模型的网格片，对所述目标射线进行相交检测，确定与所述屏幕位置坐标对应目标空间点；
[0012]基于所述目标空间点，计算所述测量指令对应的测量结果。
[0013]所述基于三维网格模型的数据测量方法，其中，当所述测量指令为表面距离测量指令时，所述测量指令包括指定路径或路径端点，其中，所述路径端点包括路径起点和路径终点；所述对所述测量指令进行解析，得到若干个测量点包括：
[0014]当所述测量指令包括指定端点时，根据所述路径起点和所述路径终点，生成与所述测量指令对应的路径曲线；
[0015]当所述测量指定包括指定路径时，将所述指定路径作为路径曲线；
[0016]根据预设的离散规则，对所述路径曲线进行离散，得到所述测量点。
[0017]所述基于三维网格模型的数据测量方法，其中，所述根据预设的离散规则，对所述路径曲线进行离散，得到所述测量点包括：
[0018]对所述初始模型进行平面映射，得到所述初始模型中每一个立体网格对应的平面网格；
[0019]根据所述平面网格的屏幕位置坐标，计算所述路径曲线与所述平面网格之间的交点，得到第一离散点；
[0020]根据所述第一离散点，计算所述路径曲线中的方向拐点，得到第二离散点；
[0021]将所述第一离散点、所述第二离散点、所述路径起点和所述路径终点作为测量点。
[0022]所述基于三维网格模型的数据测量方法，其中，所述对所述测量指令进行解析，得到若干个测量点包括：
[0023]当所述测量指令为表面积测量指令时，所述测量指令包括第一指定区域，其中，所述指定区域包括若干个第一区域边；
[0024]对所述初始模型进行平面映射，得到所述初始模型中每一个立体网格对应的平面网格；
[0025]根据所述平面网格和所述第一区域边，确定所述平面中的选区交叉网格和选区内网格；
[0026]将所述选区交叉网格的顶点，和所述选区交叉网格与所述区域边的交点作为所述测量指令对应的测量点。
[0027]所述基于三维网格模型的数据测量方法，其中，所述对所述测量指令进行解析，得到若干个测量点之前，还包括：
[0028]根据所述网格层的空间顺序，确定每一个所述网格层对应的连接层；
[0029]针对每一个所述网格层，将所述网格层中的每一个立体网格与所述连接层的立体网格连接，得到五面体；
[0030]对所述五面体进行拆分，得到与所述初始模型对应的目标模型。
[0031]所述基于三维网格模型的数据测量方法，其中，所述针对每一个所述网格层，将所述网格层中的每一个立体网格与所述连接层的立体网格连接，得到五面体包括：
[0032]根据该网格层中的每一个网格顶点的空间关系，生成与该网格层对应的第一顶点
数组，以及该网格层对应的连接层中的每一个网格顶点的空间关系，生成与该连接层对应的第二顶点数组，其中，所述第一顶点数组包括所述网格层中的第一顶点，所述第二顶点数组包括所述连接层的第二顶点；
[0033]针对每一个所述第一顶点数组中的第一顶点，依次计算该顶点与所述第二顶点中的非连接点之间的连接距离，并将所述连接距离最小的非连接点作为该顶点对应的连接点，其中，当第一次计算时，非连接的数量为零；
[0034]将每一个所述第一顶点数据中的顶点与对应的连接点连接，得到五面体。
[0035]所述基于三维网格模型的数据测量方法，其中，所述对所述测量指令进行解析，得到若干个测量点包括：
[0036]当所述测量指令为体积测量指令时，所述测量指令包括指定第二指定区域，其中，所述第二指定区域包括若干个第二区域边；
[0037]对所述目标模型进行平面映射，得到所述目标模型对应的屏幕网格信息，其中，所述屏幕网格信息包括每一个所述网格对应的屏幕网格坐标和连接线；
[0038]根据所述屏幕网格信息和所述第二区域边，确定所述网格中的选区交叉网格和选区内网格；
[0039]将所述选区交叉网格和所述选区内网格中位于所述第二指定区域中的顶点，和所述选区交叉网格与所述第二区域边交叉的顶点，作为所述测量指令本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维网格模型的数据测量方法，其特征在于，所述方法包括：获取测量指令；对所述测量指令进行解析，得到若干个测量点；针对每一个所述测量点，根据该测量点对应的屏幕位置坐标，计算与该测量点对应的目标射线；基于预设的初始模型的网格片，对所述目标射线进行相交检测，确定与所述屏幕位置坐标对应目标空间点；基于所述目标空间点，计算所述测量指令对应的测量结果。2.根据权利要求1所述基于三维网格模型的数据测量方法，其特征在于，当所述测量指令为表面距离测量指令时，所述测量指令包括指定路径或路径端点，其中，所述路径端点包括路径起点和路径终点；所述对所述测量指令进行解析，得到若干个测量点包括：当所述测量指令包括指定端点时，根据所述路径起点和所述路径终点，生成与所述测量指令对应的路径曲线；当所述测量指定包括指定路径时，将所述指定路径作为路径曲线；根据预设的离散规则，对所述路径曲线进行离散，得到所述测量点。3.根据权利要求2所述基于三维网格模型的数据测量方法，其特征在于，所述根据预设的离散规则，对所述路径曲线进行离散，得到所述测量点包括：对所述初始模型进行平面映射，得到所述初始模型中每一个立体网格对应的平面网格；根据所述平面网格的屏幕位置坐标，计算所述路径曲线与所述平面网格之间的交点，得到第一离散点；根据所述第一离散点，计算所述路径曲线中的方向拐点，得到第二离散点；将所述第一离散点、所述第二离散点、所述路径起点和所述路径终点作为测量点。4.根据权利要求1所述基于三维网格模型的数据测量方法，其特征在于，当所述测量指令为表面积测量指令时，所述测量指令包括第一指定区域，其中，所述指定区域包括若干个第一区域边；所述对所述测量指令进行解析，得到若干个测量点包括：对所述初始模型进行平面映射，得到所述初始模型中每一个立体网格对应的平面网格；根据所述平面网格和所述第一区域边，确定所述平面中的选区交叉网格和选区内网格；将所述选区交叉网格的顶点，和所述选区交叉网格与所述区域边的交点作为所述测量指令对应的测量点。5.根据权利要求1所述基于三维网格模型的数据测量方法，其特征在于，所述对所述测量指令进行解析，得到若干个测量点之前，还包括：根据所述网格层的空间顺序，确定每一个所述网格层对应的连接层；针对每一个所述网格层，将所述网格层中的每一个立体网格与所述连接层的立体网格连接，得到五面体；对所述五面体进行拆分，得到与所述初始模型对应的目标模型。6.根据权利要求5所述基于三维网格模型的数据测量方法，其特征在于，所述针对每一
个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏全新，谢双云，
申请(专利权)人：深圳中科智美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：