一种基于球谐变换的三维模型的二维投影的输出方法技术

本发明专利技术公开了一种基于球谐变换的三维模型的二维投影的输出方法，包括以下步骤：步骤一，输入待投影的三维模型；步骤二，计算三维模型的质心坐标，然后对三维模型进行规范化；步骤三，对三维模型进行分层采样；步骤四，使用蒙特卡罗积分方法，计算三维模型的球谐特征，并由采样点计算转换因子；步骤五，根据所述转换因子和三维模型的球谐特征，计算投影后的二维球谐特征；步骤六，根据二维球谐特征，计算投影后的二维信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维模型投影的方法，特别是一种针对只包含几何信息的三维模型，利用球谐变换的方法，输出三维模型的二维投影的方法。
技术介绍
现在，三维模型已经广泛应用到计算机动画、游戏、虚拟现实等方面，同时，三维模型的投影表征了三维模型的视觉图像，也广泛应用到各领域中。目前存在的三维模型投影方法是平行投影和透视投影，都是几何投影的计算方法。透视投影的投影射线均由公共点发出，而平行投影是透视投影的一个特殊情况。这两种投影方式得到的视觉图像常用于三维模型基于视觉的检索方法，但是这两种投影方式存在一个共同的缺点投影角度的不同会得到不同的视觉图像。所以，在三维模型检索中，为了得到模型视觉图像的更多信息，一般需要设定不同的角度，来得到三维模型不同方向上的视觉图像信息。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了，包括以下步骤步骤一、输入待投影的三维模型，所输入的三维模型由一组三角面片组成，所输入的三维模型由一组三角面片组成，三角面片中包含空间点坐标、三角面片的三个顶点坐标；步骤二、计算三维模型的质心坐标，然后对三维模型进行规范化；步骤三、对三维模型进行分层采样，方便三维模型球谐特征计算时使用蒙特卡罗积分方法；步骤四、根据球谐变换的思想，采样蒙特卡罗积分方法，计算三维模型的球谐特征；同时，由采样点来计算转换因子；步骤五、根据转换因子和三维球谐特征，计算投影后的二维球谐特征；步骤六、根据二维球谐特征，计算投影后的相关信息。本专利技术步骤二中，三维模型的质心坐标C(x，y，ζ)的计算方法是 权利要求1.，其特征在于，包括以下步骤步骤一，输入待投影的三维模型S，所输入的三维模型S由一组三角面片组成，三角面片中包含三个顶点坐标；步骤二，计算三维模型的质心坐标，然后对三维模型进行规范化； 步骤三，对三维模型进行分层采样；步骤四，计算三维模型的球谐特征，并由采样点计算转换因子； 步骤五，计算投影后的二维球谐特征； 步骤六，根据二维球谐特征，计算投影后的二维信息。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，步骤二中，三维模型的质心坐标C (X，y, ζ)的计算方法是3.根据权利要求2所述的，其特征在于，步骤二中，对三维模型进行规范化，包含以下步骤平移三维模型平移，使三维模型的质心C(X，y, ζ)与坐标系的原点重合； 用三维模型的径向最大距离将三维模型归一化到单位球内 P(x,y, ζ) = σ (P(χ, y, ζ)-C(χ, y, ζ)),其中，σ表示三维模型所有点到三维模型的质心的距离最大值的倒数，σ =1/ max( Il P(χ, y，ζ)-C(χ, y，ζ) || )，点 Ρ(χ，y，ζ)是三维模型表面的点。4.根据权利要求3所述的，其特征在于，步骤三中，对三维模型进行分层采样，包含以下步骤对球体极坐标进行采样球体极坐标由方位角Φ和极角θ来表示，其中θ < Ji ,0 ^ Φ <2π ； 在单位球极坐标中，按以下公式进行分层采样5.根据权利要求4所述的，其特征在于，步骤四中，计算三维模型的球谐特征，包含以下步骤取极坐标(θ，Φ)，计算该采样点的球函数f(e，φ)取三维模型采样点处的径向函数为球函数f( θ , Φ) = d(c，P)；其中，点P表示由极坐标(Θ，Φ)确定的三维模型表面的采样点；点c为三维模型的质心；d表示欧几里得距离；由极坐标(Θ，Φ)计算球谐变换的基函数JT(化w=&mir(C0S^K-，其中，实数球谐变换基函数^按照以下公式计算cos(m 彡)if (cos θ\ m>0 Y^(Oj) = Isin(-m彡)< 0K(;If (cose),m = 0其中，为缩放因子6.根据权利要求5所述的，其特征在于，步骤四中，由采样点计算转换因子包含以下步骤由点(θ，Φ，r)确定三维极坐标，r为由极坐标(θ，φ)确定的三维模型表面的采样点到三维模型质心的距离，由点确定二维平面极坐标，通过笛卡尔坐标系转换，对采样点进行如下极坐标之间的转换7.根据权利要求6所述的，其特征在于，步骤五中，计算投影后的二维球谐特征根据所述转换因子和三维模型的球谐特征，计算投影后的二维球谐特征<， ο7=<·β O8.根据权利要求1所述的，其特征在于，步骤六中，计算投影后的二维信息，按照以下步骤进行利用球谐变换的展开公式，计算二维的球函数全文摘要本专利技术公开了，包括以下步骤步骤一，输入待投影的三维模型；步骤二，计算三维模型的质心坐标，然后对三维模型进行规范化；步骤三，对三维模型进行分层采样；步骤四，使用蒙特卡罗积分方法，计算三维模型的球谐特征，并由采样点计算转换因子；步骤五，根据所述转换因子和三维模型的球谐特征，计算投影后的二维球谐特征；步骤六，根据二维球谐特征，计算投影后的二维信息。文档编号G06T15/00GK102411794SQ20111021448公开日2012年4月11日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日专利技术者路通, 高荣军 申请人:南京大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：路通，高荣军，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：