基于多轮廓线的三维建模方法、装置、系统及存储介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109584357A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201811421209.X(22)申请日2018.11.27(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人钟德云王李管毕林张炬(74)专利代理机构长沙瀚顿知识产权代理事务所(普通合伙)43223代理人吴亮朱敏(51)Int.Cl.G06T17/00(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图6页(54)发明名称基于多轮廓线的三维建模方法、装置、系统及存储介质(57)摘要本发明公开了一种基于多轮廓线的三维建模方法、装置、系统及存储介质，该方法包括：对多个轮廓线进行离散化采样得到第一约束条件和第二约束条件；根据所述第一约束条件和所述第二约束条件构建用于表征初始化三维模型的有符号距离场；对所述有符号距离场进行修正得到用于空间插值的约束点的距离约束值；根据所述距离约束值利用插值函数对所述多个轮廓线进行插值计算得到用于表征理想化三维模型的隐式函数距离场；基于参考等值面提取算法对所述隐式函数距离场进行采样计算，得到三维模型。本发明有效提高了三维建模的智能化及自适应水平。CN109584357ACN109584357A权利要求书1/2页1.一种基于多轮廓线的三维建模方法，其特征在于，包括：对多个轮廓线进行离散化采样得到第一约束条件和第二约束条件，其中，所述第一约束条件包括用于表征各个轮廓线真实模型边界的采样点，用于限制轮廓线对三维模型的约束；所述第二约束条件包括位于所述多个轮廓线构成的闭合轮廓线内部的内部采样点和/或外部的外部采样点，用于控制三维模型的内外属性和外推趋势；根据所述第一约束条件和所述第二约束条件构建用于表征初始化三维模型的有符号距离场；对所述有符号距离场进行修正得到用于空间插值的约束点的距离约束值；根据所述距离约束值利用插值函数对所述多个轮廓线进行插值计算得到用于表征理想化三维模型的隐式函数距离场；基于参考等值面提取算法对所述隐式函数距离场进行采样计算，得到三维模型。2.如权利要求1所述的基于多轮廓线的三维建模方法，其特征在于，对多个轮廓线进行离散化采样得到第二约束条件，包括：将各轮廓线以对应的切平面为投影平面进行坐标变换，得到闭合轮廓线对应的二维数据；对闭合轮廓线按照设定的采样精度进行自适应采样得到采样数据；根据所述采样数据构造内部采样点和/或外部采样点。3.如权利要求1所述的基于多轮廓线的三维建模方法，其特征在于，所述对所述有符号距离场进行修正得到用于空间插值的约束点的距离约束值，包括：对所述闭合轮廓线内部或者外部的约束点基于欧式空间距离的定义和与所述闭合轮廓线距离最小的原则进行修正，得到用于空间插值的约束点的距离约束值。4.如权利要求3所述的基于多轮廓线的三维建模方法，其特征在于，所述对所述闭合轮廓线内部或者外部的约束点基于欧式空间距离的定义和与所述闭合轮廓线距离最小的原则进行修正，得到用于空间插值的约束点的距离约束值，包括：对所述闭合轮廓线内部或者外部的约束点按与所述闭合轮廓线的距离值从小到大排序得到数据集；初始化所述距离约束值；遍历所述数据集，从不小于所述距离约束值的子集中选取一个约束点作为第一约束点xA，采用空间索引算法寻找与所述第一约束点xA最近的约束点作为距离比较的第二约束点xB；根据距离判断公式对所述第一约束点xA进行校验，确定|s(xA)|＞|s(xB)|+d(A,B)，对所述第一约束点xA的距离值进行修正，使得|s(xA)|＝|s(xB)|+d(A,B)，其中，A、B为空间域中任意的插值中心点，|s(xA)|为xA的距离值，|s(xB)|为xB的距离值，d(A,B)为A与B之间的欧式距离；对所述数据集进行重新排序，按照更新后所述第一约束点xA的距离值更新所述距离约束值；返回所述遍历所述数据集，直到迭代过程收敛。5.如权利要求1所述的基于多轮廓线的三维建模方法，其特征在于，所述根据所述距离约束值利用插值函数对所述多个轮廓线进行插值计算得到用于表征理想化三维模型的隐2CN109584357A权利要求书2/2页式函数距离场，包括：根据符合所述距离约束值的约束点确定所述插值函数；根据所述插值函数对所述多个轮廓线进行插值计算得到插值约束点；根据所述插值约束点对所述有符号距离场进行更新，得到所述隐式函数距离场。6.如权利要求1所述的基于多轮廓线的三维建模方法，其特征在于，所述根据所述距离约束值利用插值函数对所述多个轮廓线进行插值计算得到用于表征理想化三维模型的隐式函数距离场，包括：根据符合所述距离约束值的约束点确定所述插值函数；根据所述插值函数对所述多个轮廓线进行插值计算得到插值约束点；构造附加边界约束，所述附加边界约束用于