一种基于纹理的三维模型裁切方法技术

本发明专利技术涉及一种基于纹理的三维模型裁切方法，该方法包括：根据重建的物体三维模型的表面网格与纹理图像之间的对应关系，将所述表面网格中的网格三角形投影到所述纹理图像上，得到纹理图像中纹理三角形构成的纹理三角形集合；在投影后的所述纹理图像上沿前景边缘圈选出仅包含背景的一个多边形区域；根据纹理图像与表面网格的对应关系，用纹理图像与裁切后的表面网格生成要建模物体的三维模型。的表面网格生成要建模物体的三维模型。的表面网格生成要建模物体的三维模型。

【技术实现步骤摘要】
一种基于纹理的三维模型裁切方法
[0001]分案说明
[0002]本分案申请的原始基础是申请号为201810708745.1，申请日为2018年07月02日，专利技术名称为“基于纹理的交互式网格模型裁切方法、装置及建模设备”的专利申请。


[0003]本专利技术涉及三维建模
，尤其涉及一种基于纹理的交互式网格模型裁切方法、装置及三维建模方法、装置。

技术介绍

[0004]目前基于图像的三维重建，在完成相机标定、点云生成后，一般还需要基于点云完成网格表面重建和进行纹理映射。但由于重建出的点云边缘常常会附着一些外点，加之一些网格表面重建算法本身的问题，导致针对衣服等开曲面结构的物体，重建出的表面在靠近物体边缘，会向外延伸，重建出多余的网格，而纹理映射后，会将背景映射到多余生成的网格上，使重建结果出现前景背景混合的情况。针对这种情况，需要采取办法，将映射为背景颜色的多余网格从重建模型的网格表面上删除，并且重新构造网格边缘，使其边缘线与真实的前景物体边缘相对应。
[0005]目前解决这类问题通常借助3dMax等编辑软件进行网格编辑，需要逐个选择删除多余三角网格，并对跨越前景、背景的三角网格，沿着真实的边缘进行手工裁切，并删除其中映射为背景纹理的部分。
[0006]利用3dMax等3D编辑软件进行网格筛选删除，手工交互流程非常复杂，既要考虑网格的邻接关系，又要考虑遮挡关系，特别是要拆分边缘三角面时，对操作精细度要求较高，而且对重建物体的边缘匹配精确度低，影响最终物体模型的重建精确度。
>[0007]公告号为CN100595796C的专利文件公开了一种计算机应用
的基于AIF的三角形网格切割重建方法。该专利技术首先将三角形三维网格模型数据表现形式转化为具有邻接入射关系的AIF数据结构形式,并进一步对该形式的数据进行网格模型重建处理,在处理的过程中,先将切割路径经过的三角形网格模式化分类,然后根据分类的结果再进行快速的AIF结构查询和修改,最终获得全新的切分后网格数据,实现切割体的网格重建。
[0008]而公告号为CN107680168B的专利文件公开了一种三维重建中基于平面拟合的网格简化方法。该专利技术首先对点云进行点平面提取及平面聚类，获取分离平面及细节部分点云；然后对分离平面进行平面边缘提取、边缘降采样、平面内部去与降采样、平面边缘与内部组合并三角化和三角化平面组合，得到分离平面的三角化拼接结果；以及对细节部分点云进行三角化处理得到细节的三角化处理结果；最后，组合细节的三角化处理结果与分离平面的三角化拼接结果，得到网格简化结果。
[0009]上述专利公开的技术方案提供了基于网格识别、处理、重建以降低点云数据及网格模型处理范围或数据量的方法，但上述方案并未给出图像边缘与网格模型的具体交互处理方法，难以适用于图像重建中的边缘识别和纹理处理以提升图像重建精度。

技术实现思路

[0010]基于此，针对上述问题，有必要提供一种能够对边缘进行精确处理的基于纹理的交互式网格模型裁切方法、装置以及使用该网格裁切方法的三维建模方法、设备。
[0011]为实现本专利技术目的提供的一种基于纹理的交互式网格模型裁切方法，包括：
[0012]根据重建的物体三维模型的表面网格与纹理图像之间的对应关系，将所述表面网格中的网格三角形投影到所述纹理图像上，得到纹理图像中纹理三角形构成的纹理三角形集合；
[0013]在投影后的所述纹理图像上沿前景边缘圈选出仅包含背景的一个多边形区域；所述前景为要重建的物体纹理图像，所述背景为要重建的物体以外的纹理图像；
[0014]遍历所述纹理三角形集合中的所有纹理三角形，筛选出落在所述多边形区域中的纹理三角形和与多边形区域边缘相交的纹理三角形；
[0015]删除所述表面网格中与所述落在所述多边形区域中的纹理三角形对应的网格三角形；
[0016]拆分与多边形区域边缘相交的纹理三角形以及对应的表面网格三角形，并删除拆分出的落在多边形区域内的纹理三角形对应的表面网格中的拆分后的网格三角形；
[0017]将所有剩余的网格三角形构成所述要三维重建的物体的新的表面网格。
[0018]在其中一个实施例的基于纹理的交互式网格模型裁切方法中，所述落在所述多边形区域中的纹理三角形为与所述多边形区域边缘没有交点的纹理三角形。
[0019]在其中一个实施例的基于纹理的交互式网格模型裁切方法中，所述拆分与多边形区域边缘相交的纹理三角形以及对应的表面网格三角形，并删除拆分出的落在多边形区域内的纹理三角形对应的表面网格中的拆分后的网格三角形，包括：
[0020]将所述纹理三角形与所述多边形区域的交点与原顶点共同组成多个拆分纹理三角形；
[0021]根据所述纹理三角形的拆分对所述表面网格进行对应拆分，得到拆分网格三角形；
[0022]筛选出落在所述多边形区域内的拆分纹理三角形；
[0023]删除所述落在所述多边形区内的拆分纹理三角形对应的拆分网格三角形。
[0024]在其中一个实施例的基于纹理的交互式网格模型裁切方法中，所述同一个纹理三角形中拆分的多个所述拆分三角形的边之间不交叉。
[0025]在其中一个实施例的基于纹理的交互式网格模型裁切方法中，遍历所述纹理三角形集合中的所有纹理三角形，筛选出的与多边形区域边缘相交的纹理三角形，仅有两条边上与所述多边形区域边缘有交点时，所述将所述纹理三角形与所述多边形区域的交点与原顶点共同组成多个拆分纹理三角形，包括：
[0026]当所述纹理三角形有两条边上分别有一个交点时，连接两个交点及其中一个交点与对应顶点，将原纹理三角形拆分成三个所述拆分纹理三角形；
[0027]当所述纹理三角形一条边上有一个交点，还有一条边上有两个或两个以上交点时，将所述两个或两个以上交点中相距最远的两个交点分别连接与其所在边相对的顶点，且所述相距最远的两个交点中的一个连接另一条边上的交点，将原纹理三角形拆分成四个所述拆分纹理三角形；
[0028]当所述纹理三角形有两条边上分别有两个或两个以上交点时，成“之”字型连接每条边上相距最远的两个交点，且最后一个交点连接与其所在边相对的顶点，将原纹理三角形拆分成五个所述拆分纹理三角形。
[0029]在其中一个实施例的基于纹理的交互式网格模型裁切方法中，遍历所述纹理三角形集合中的所有纹理三角形，筛选出的与多边形区域边缘相交的纹理三角形，有三条边上与所述多边形区域边缘有交点时，所述将所述纹理三角形与所述多边形区域的交点与原顶点共同组成多个拆分纹理三角形，包括：
[0030]当所述纹理三角形三条边上各有一个交点时，顺次连接每个所述交点，将原纹理三角形拆分成四个所述拆分三角形；
[0031]当所述纹理三角形两条边上各有一个交点，另一条边上有两个或两个以上交点时，用其中一条边上的一个交点连接另一边上的一个交点及两个或两个以上交点中距离最远的两个交点，且另一条边上的一个交点连接两个或两个以上交点中最近的交点，将原纹理三角形拆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纹理的三维模型裁切方法，其特征在于，所述方法包括：根据重建的物体三维模型的表面网格与纹理图像之间的对应关系，将所述表面网格中的网格三角形投影到所述纹理图像上，得到纹理图像中纹理三角形构成的纹理三角形集合；在投影后的所述纹理图像上沿前景边缘圈选出仅包含背景的一个多边形区域；根据纹理图像与表面网格的对应关系，用纹理图像与裁切后的表面网格生成要建模物体的三维模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：遍历所述纹理三角形集合中的所有纹理三角形，筛选出与多边形区域边缘相交的纹理三角形；拆分与多边形区域边缘相交的纹理三角形以及对应的表面网格三角形，并删除拆分出的落在多边形区域内的纹理三角形对应的表面网格中的拆分后的网格三角形；将所有剩余的网格三角形构成所述要三维重建的物体的新的表面网格。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拆分与多边形区域边缘相交的纹理三角形以及对应的表面网格三角形，并删除拆分出的落在多边形区域内的纹理三角形对应的表面网格中的拆分后的网格三角形，包括：将所述纹理三角形与所述多边形区域的交点与原顶点共同组成多个拆分纹理三角形；根据所述纹理三角形的拆分对所述表面网格进行对应拆分，得到拆分网格三角形；筛选出落在所述多边形区域内的拆分纹理三角形；删除所述落在所述多边形区内的拆分纹理三角形对应的拆分网格三角形。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，同一个所述纹理三角形中拆分的多个所述拆分三角形的边之间不交叉。5.根据前述权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括：遍历所述纹理三角形集合中的所有纹理三角形，筛选出落在所述多边形区域中的纹理三角形，删除所述表面网格中与所述落在所述多边形区域中的纹理三角形对应的网格三角形。6.根据前述权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，遍历所述纹理三角形集合中的所有纹理三角形，筛选出的与多边形区域边缘相交的纹理三角形，仅有一条边上与所述多边形区域边缘有交点时，所述将所述纹理三角形与所述多边形区域的交点与原顶点共同组成多个拆分纹理三角形，包括：将距离最远的两个交点分别与相对的顶点连接，将原纹理三角形拆分成三个所述拆分三角形。7.根据前述权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，遍历所述纹理三角形集合中的所有纹理三角形，筛选出的与多边形区域边缘相交的纹理三角形，仅有两条边上与所述多边形区域边缘有交...

【专利技术属性】
技术研发人员：史利民，谢一凡，郭复胜，王万请，刘薇，
申请(专利权)人：浙江景致数据技术有限公司，
类型：发明
国别省市：