CN104123747A - 多方式触控三维建模方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多方式触控三维建模方法和系统。该方法包括触控累加拼接三维建模，包括三维空间划分步骤、数据填充步骤以及模型拼接步骤；触控拉伸三维建模，包括创建曲面轮廓步骤和调整形状步骤；触控挤压三维建模，包括距离计算步骤和实现切削步骤。本发明提供的方法，可采用多种不同方式触摸终端屏幕，通过识别触控点坐标并进行三维世界坐标转换，利用累加拼接、拉伸以及挤压等方法实现操控三维建模，简化了三维模型构造方式，同时保证建模的高度自由性，并且其仅仅依靠手指和触控终端屏幕的配合就可以实现随心所欲的人机交互三维建模。

Description

多方式触控三维建模方法和系统

技术领域

本发明涉及计算机图形学技术领域，特别是一种多方式触控三维建模方法和系统。

背景技术

近年来，三维建模在地理信息、城市建筑、机械电子、医疗和航空航天等工业工程领域的实际制造生产过程中发挥了巨大的作用；实现了利用“虚拟”再造“现实”的崭新境界，并且逐渐从工业工程应用领域扩展到生活领域。传统的三维建模在上述应用领域所构造和使用的模型日趋复杂，虚拟建模的好坏直接决定了三维模型的沉浸感和真实感。如果模型过于简单，相对的数据量较小，但是不能较好地反应真实对象；如果模型复杂逼真，相对的数据量较大，则在数据的传输、更新和显示方面存在实时处理瓶颈。所以本领域技术人员需要根据具体应用选择适合的建模技术和方法以提高效率和质量。

现有的三维建模技术包括基于面元模型的建模技术、基于规则体元模型的建模技术、基于不规则体元模型的建模技术以及基于面体混合模型的建模技术等。其中，基于面元模型的建模技术包括线框建模、曲面建模和边界建模等，其数据结构简单、数据量较小，但是较难于计算描述对象的几何特征，例如不规则三维实体或复杂地质体；基于规则体元模型的建模技术包括实体几何建模、空间位置建模和规则块体建模等，其结构方法较简单、空间搜索效率较高、易于描述空间拓扑关系，但是需要的存储空间较大，且较难于描述三维实体的边界；基于不规则体元模型的建模技术包括四面体建模、广义三棱柱建模和不规则块体建模等，其空间建模精度高，易于描述空间拓扑关系，但是算法复杂、数据冗余量较大、可视化实时性较差。

目前三维模型都是使用一些专业的建模软件来创建模型，常用的三维建模软件有3DMAX，SoftImage，Maya，UG以及AutoCAD等。它们的共同特点是利用一些基本的几何元素，如立方体、球体等，通过一系列几何操作，如平移、旋转、拉伸以及布尔运算等来构建复杂的三维实体以及几何场景。其通常都存在如下缺点：操作复杂，建模命令及技巧繁多，只有经过专业培训或长时间学习才能使用；此外，这种传统的通过介质，如鼠标，键盘等操作方式的建模方式一般只能实现单点触控，或借助复杂的设备实现复杂的操作。

发明内容

本发明针对传统的三维建模方法操作复杂、技巧繁多以及一般只能实现单点触控等问题，提供一种多方式触控三维建模方法，可采用多种不同方式触摸终端屏幕，通过识别触控点坐标并进行三维世界坐标转换，利用累加、拼接、拉伸以及挤压等方法实现多方式触控三维建模。本发明还涉及一种多方式触控三维建模系统。

本发明的技术方案如下：

一种多方式触控三维建模方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

触控累加拼接三维建模，包括三维空间划分步骤、数据填充步骤以及模型拼接步骤，所述三维空间划分步骤将三维空间进行三维网格单元划分；所述数据填充步骤将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，通过近平面的点与远平面的点形成的射线来识别待填充的三维网格单元并对其进行数据填充；所述模型拼接步骤根据上述三维网格单元的填充数据通过位置坐标的判断进行模型拼接；

触控拉伸三维建模，包括创建曲面轮廓步骤和调整形状步骤，所述创建曲面轮廓步骤利用贝塞尔曲线旋转形成曲面轮廓，建立不同的形状的三维模型；所述调整形状步骤利用触控点的屏幕坐标来改变贝塞尔曲线轨迹以调整三维模型的形状；

触控挤压三维建模，包括距离计算步骤和实现切削步骤，所述距离计算步骤将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，判断触控点的操作是挤压还是拉伸，计算三维模型的点位的三维世界坐标的相应数据与其运动速度之和形成的距离；所述实现切削步骤将距离计算步骤得到的距离作为被挤压的三维模型的点位反方向的偏移的距离以实现切削。

所述触控拉伸三维建模还包括生成纹理步骤，所述生成纹理步骤处于创建曲面轮廓步骤和调整形状步骤之间或处于调整形状步骤之后，所述生成纹理步骤根据导入图片的RGBA值改变模型的法向量使生成的三维模型表面上形成凹凸纹理。

所述数据填充步骤通过近平面的点与远平面的点形成的射线与三维网格单元的交点集合来确定与近平面的点距离最近的交点，并对所述交点所在的三维网格单元填充数据。

所述数据填充步骤是将触控点的屏幕坐标通过透视投影矩阵的变换算法转换为三维世界坐标。

所述模型拼接步骤，是根据计算交点坐标步骤得到的三维网格单元的填充数据，通过位置坐标的判断将重复的面以及交错的点或面进行拼接。

所述调整形状步骤利用触控点的屏幕坐标，通过进行触控滑动来改变贝塞尔曲线轨迹以改变其弯曲程度或形式从而调整三维模型的形状。

一种多方式触控三维建模系统，其特征在于，包括并联连接的触控累加拼接三维建模模块、触控拉伸三维建模模块和触控挤压三维建模模块，

所述触控累加拼接三维建模模块，包括依次连接的三维空间划分模块、数据填充模块以及模型拼接模块，所述三维空间划分模块将三维空间进行三维网格单元划分；所述数据填充模块将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，通过近平面的点与远平面的点形成的射线来识别待填充的三维网格单元并对其进行数据填充；所述模型拼接模块根据上述三维网格单元的填充数据通过位置坐标的判断进行模型拼接；

所述触控拉伸三维建模模块，包括互相连接的创建曲面轮廓模块和调整形状模块，所述创建曲面轮廓模块利用贝塞尔曲线旋转形成曲面轮廓，建立不同的形状的三维模型；所述调整形状模块利用触控点的屏幕坐标来改变贝塞尔曲线轨迹以调整三维模型的形状；

所述触控挤压三维建模模块，包括互相连接的距离计算模块和实现切削模块，所述距离计算模块将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，判断触控点的操作是挤压还是拉伸，计算三维模型的点位的三维世界坐标的相应数据与其运动速度之和形成的距离；所述实现切削模块将距离计算模块得到的距离作为被挤压的三维模型的点位反方向的偏移的距离以实现切削。

所述触控拉伸三维建模模块还包括生成纹理模块，所述生成纹理模块与调整形状模块连接，所述生成纹理模块根据导入图片的RGBA值改变模型的法向量使生成的三维模型表面上形成凹凸纹理。

所述数据填充模块是将触控点的屏幕坐标通过透视投影矩阵的变换算法转换为三维世界坐标，通过近平面的点与远平面的点形成的射线与三维网格单元的交点集合来确定与近平面的点距离最近的交点，并对所述交点所在的三维网格单元填充数据。

本发明的技术效果如下：

本发明涉及一种多方式触控三维建模方法，包括触控累加拼接三维建模、触控拉伸三维建模和触控挤压三维建模；触控累加拼接三维建模包括三维空间划分步骤、数据填充步骤以及模型拼接步骤，用于进行三维空间的最小单元划分、将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标、对识别的三维网格单元进行数据填充以及模型拼接；触控拉伸三维建模通过创建曲面轮廓步骤和调整形状步骤，用于进行利用贝塞尔曲线旋转形成曲面轮廓、触控滑动贝塞尔曲线轨迹以调整三维模型的形状；触控挤压三维建模通过距离计算步骤和实现切削步骤，用于计算三维模型的点位的三维世界坐标的数据与其运动方向的运动速度之和的距离、并将所述距离作为被挤压的三维模型的点位其反方向的偏移的距离以实现切削效果；以实现多方式触控三维建模。本发明提供的方法，与传统的通过介质如鼠标、键盘等操作方式不同，是通过双手进行单点、多点触摸终端屏幕，也可以通过单击、双击、平移、按压、滚动以及旋转等不同手势触摸终端屏幕，将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标再进行建模处理，通过利用累加、拼接、拉伸以及挤压等多方式触控实现操控三维模型数据的创建更加简单，使得没有经过专业培训的人员，通过最基本的触控操作就能创建三维模型，并且在简化模型构造方式的同时保证建模的高度自由性，避免了传统的三维建模方法操作复杂、技巧繁多以及一般只能实现单点触控等问题，实现了傻瓜式的三维建模的需求，让每个人都能参与到自由建模的过程中来；并且其仅仅依靠手指和触控终端屏幕的配合就可以实现随心所欲的人机交互体验自己的个性化三维建模。

进一步，触控拉伸三维建模还可以包括生成纹理步骤，用于根据导入图片的RGBA值改变模型的法向量以使其表面上形成凹凸纹理，用计算后的法向量进行正常的光照计算即可渲染出具有表面凹凸纹理细节的三维模型，以实现生成的三维模型的细节调整。

本发明涉及的多方式触控三维建模系统，包括并联连接的触控累加拼接三维建模模块、触控拉伸三维建模模块和触控挤压三维建模模块，通过识别触控点坐标并进行三维世界坐标转换，各建模模块配合工作，利用累加拼接、拉伸以及挤压等方法实现操控三维建模，简化了三维模型构造方式，以多点触控人机交互的方式实现个性化三维建模。

附图说明

图1为本发明多方式触控三维建模方法的流程图。

图2a和图2b分别为本发明多方式触控三维建模方法的屏幕坐标示意图和屏幕坐标取值原理图。

图3为本发明所述方法的透视投影示意图。

图4为本发明所述方法的触控挤压三维建模的偏移的基本原理示意图。

图5为本发明多方式触控三维建模系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明。

本发明涉及一种多方式触控三维建模方法，其流程如图1所示，具体包括以下步骤：

触控累加拼接三维建模，包括三维空间划分步骤、数据填充步骤以及模型拼接步骤；

触控拉伸三维建模，包括创建曲面轮廓步骤和调整形状步骤，优选还包括生成纹理步骤；

触控挤压三维建模，包括距离计算步骤和实现切削步骤。

下面对本发明的一种多方式触控三维建模方法的具体方法及步骤进行详细说明。

1、触控累加拼接三维建模

可通过双手进行单点、多点触摸终端屏幕，也可以通过单击、双击、平移、按压、滚动以及旋转等不同手势触摸终端屏幕，通过识别触控点坐标，选择累加最小单元来创建三维模型，例如，通过累加四边形、圆球、圆环、方块等实现自由建模，具体步骤是将三维空间进行最小单元的划分，再将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，然后通过最小单元累加(即对最小单元进行填充操作)，完成自由建模的过程。

1)三维空间划分步骤

通过三维数组中的三个维度对应三维空间中的x、y、z，对三维空间进行最小单元的划分，这里所述的最小单元可理解为是三维网格单元。

2)数据填充步骤

将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，通过近平面的点与远平面的点形成的射线来识别待填充的三维网格单元并对其进行数据填充。

通过识别点击触控信息，并利用透视投影原理通过透视投影矩阵的变换算法将触控点的屏幕坐标转换为世界坐标。其中，触控点的坐标与摄像机近平面上的坐标是线性相关的，转换公式如下：

其中，X_Near、Y_Near分别为摄像机近平面X、Y方向的坐标值，如图2a和图2b所示的为本发明多方式触控三维建模方法的屏幕坐标示意图和屏幕坐标取值原理图；LLR、LTB、HW和HH分别为：

LLR＝LEFT＝RIGHT

LTB＝TOP＝BOTTOM

HW＝SCREEN_WIDTH/2

HH＝SCREEN_HEIGHT/2

如图2b所示，LEFT、RIGHT、TOP和BOTTOM分别为屏幕中心点至左右上下方向的距离值，SCREEN_WIDTH和SCREEN_HEIGHT分别为屏幕宽度和屏幕高度。

并且，由于在摄像机坐标系中认为摄像机位于远点，沿Z轴负方向观察，因此换算后近平面上点的Z坐标为-near，其中near为近平面与摄像机之间的距离。在摄像机坐标系中，距离观察点相对近的平面为近平面，距离观察点相对远的平面为远平面，并且far为远平面与摄像机之间的距离。

综上，可以求得摄像机近平面上点坐标如下：

[X_Near,Y_Near,-near]

在求得摄像机近平面上一点(例如点A，即X_A＝X_Near；Y_A＝Y_Near；Z_A＝-near)的坐标后，根据相似三角形原理即可求出远平面上一点(例如点B)的坐标，具体透视投影变换关系如图3所示，根据相似三角形原理，X_A、X_B、near和far之间满足如下等式关系：

X_A/X_B＝near/far

同理，Y_A、Y_B、near和far之间满足如下关系：

Y_A/Y_B＝near/far

综上，可以求得摄像机远平面上点的坐标如下:

[far·X_A/near,far·Y_A/near,-far]

在求得A、B两点在摄像机坐标系中的坐标之后，再将此坐标经摄像机矩阵的逆矩阵变换即可得到A、B两点在世界坐标系中的坐标，矩阵变换公式如下：

$\left[\begin{array}{c}{x}_w\\ y_w\\ z_w\\ 1\end{array}\right]=M\left[\begin{array}{c}x\\ y\\ z\\ 1\end{array}\right]$

其中，其中M为摄像机的逆矩阵； $\left[\begin{array}{c}{x}_w\\ y_w\\ z_w\\ 1\end{array}\right]$ 为变换后的三维点坐标； $\left[\begin{array}{c}x\\ y\\ z\\ 1\end{array}\right]$ 为变换前的三维点坐标。

最后，在求得A、B两点在世界坐标系中的坐标后，根据AB的直线方程，通过求解AB直线方程与三维网格单元(或者说是模型平面)的交点得到交点集合，在交点集合中计算判断出距离A点最近的交点，选中该交点所在的平面处的最小单元(即三维网格单元)进行数据填充，即累加(填充)操作。换句话说，如对方块累加时，是通过近平面的点与远平面的点形成的射线来识别用户对当前方块(之前已有的三维模型中的方块)的六个面中的哪一个面进行了触摸，识别之后在相应平面的方向上填充方块，从而实现自由建模。

3)模型拼接步骤

完成模型累加之后，根据三维空间中的最小单元的填充数据，通过模型拼接，即将重复的面，交错的点或面，通过位置坐标的判断进行拼接。

然后，还可以将三维点云数据序列化为一个完整的封闭的，且与3D打印机匹配的三维模型文件格式输出。

2、触控拉伸三维建模

可通过双手进行单点、多点触摸终端屏幕，也可以通过单击、双击、平移、按压、滚动以及旋转等不同手势触摸终端屏幕，通过识别触控点的屏幕坐标，利用触摸、滑动拉伸模型，从而改变模型的形状，实现自由建模。

1)创建曲面轮廓步骤

利用贝塞尔曲线旋转形成曲面轮廓，从而形成不同的形状的模型：

$P\left(t\right)=\underset{k=0}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\frac{L!}{k!(L-k)!}{(1-t)}^{L-k}{t}^k{P}_k$

其中，t的取值范围为(0,1)，k、L的取值范围为(0,∞)，得到P点轨迹即为L+1个点确定的贝塞尔曲线，可以通过调整点的数量、位置以得到任意曲线。例如陶艺胚体利用贝塞尔曲线旋转成形生成三维陶艺的毛坯。

2)调整形状步骤

利用屏幕触控识别触控点的屏幕坐标，通过手指滑动来改变贝塞尔曲线P点轨迹，从而改变其弯曲程度或形式，以调整三维模型具体形状，如旋转成形为陶艺模型。

3)生成纹理步骤

通过导入图片在生成的三维模型表面生成凹凸纹理，如通过导入图片在陶艺模型表面生成凹凸纹理贴图贴附在陶艺模型之上。其原理是根据导入图片的RGBA值改变模型的法向量使生成的三维模型表面上形成凹凸感，即纹理图中的每个像素都代表了一个扰动后的法向量，导入图片的RGB值分别为扰动后法向量的X、Y、Z分量。当获得扰动后法向量时，可以将其与此片元(即三维模型的三维网格单元)处不考虑表面细节的法向量进行计算得出此片元处考虑了表面细节后的法向量。最后用计算后的法向量进行正常的光照计算即可渲染出具有表面凹凸纹理细节的三维模型。

然后，还可以将三维点云数据序列化为一个完整的封闭的，且与3D打印机匹配的三维模型文件格式输出。

3、触控挤压三维建模

可通过双手进行单点、多点触摸终端屏幕，也可以通过单击、双击、平移、按压、滚动以及旋转等不同手势触摸终端屏幕，通过识别触控点的屏幕坐标，或控制其他模型在另外一个模型表面滑动，利用矩阵变换公式对三维点数据进行变换，使其表面产生凹凸效果，从而改变模型的形状，实现自由建模。

1)距离计算步骤

利用屏幕触控识别触控点的屏幕坐标，并利用透视投影原理将屏幕坐标转换为三维世界坐标，并且通过近平面与远平面形成的拾取射线(如图3所示)来识别预估模型的片元(即与拾取射线相交的片元)，同时判断触控点的操作方式是挤压还是拉伸，利用如下公式相应转换模型三维点数据：

$\left[\begin{array}{c}{Q}_x\\ Q_y\\ Q_z\\ 1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{m}_{11}& m_{12}& m_{13}& m_{14}\\ m_{21}& m_{22}& m_{23}& m_{24}\\ m_{31}& m_{32}& m_{33}& m_{34}\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{P}_x\\ P_y\\ P_z\\ 1\end{array}\right]$

其中，m₁₁～m₁₄、m₂₁～m₂₄、m₃₁～m₃₄分别为坐标变换矩阵参数，并且可以通过选取不同的参数，实现三维点坐标的平移、旋转和缩放； $\left[\begin{array}{c}{Q}_x\\ Q_y\\ Q_z\\ 1\end{array}\right]$ 为变换后的三维点坐标； $\left[\begin{array}{c}{P}_x\\ P_y\\ P_z\\ 1\end{array}\right]$ 为变换前的三维点坐标。

然后，计算三维模型(如刀具模型)的点位的三维点数据与其运动方向的运动速度之和形成的距离。需要说明的是，这里所述的三维点数据即为三维点云数据或三维坐标数据。

2)实现切削步骤

将上述距离作为被挤压的三维模型的点位其反方向的偏移的距离，其偏移的基本原理如图4所示，其中，当A模型在向B模型运动过程中，B模型的左侧的四个像素点根据A模型点位的给进量进行偏移，从而实现切削效果。

然后，还可以将三维点云数据序列化为一个完整的封闭的，且与3D打印机匹配的三维模型文件格式输出。

本发明还涉及一种多方式触控三维建模系统，该系统与上述多方式触控三维建模方法相对应，也可以理解为是实现上述方法的系统。该系统的结构如图5所示，包括并联连接的触控累加拼接三维建模模块、触控拉伸三维建模模块和触控挤压三维建模模块。

其中，触控累加拼接三维建模模块，包括依次连接的三维空间划分模块、数据填充模块以及模型拼接模块，所述三维空间划分模块将三维空间进行三维网格单元划分；所述数据填充模块将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，通过近平面的点与远平面的点形成的射线来识别待填充的三维网格单元并对其进行数据填充；优选地，该数据填充模块可以将触控点的屏幕坐标通过透视投影矩阵的变换算法转换为三维世界坐标，通过近平面的点与远平面的点形成的射线与三维网格单元的交点集合来确定与近平面的点距离最近的交点，并对所述交点所在的三维网格单元填充数据；所述模型拼接模块根据上述三维网格单元的填充数据通过位置坐标的判断进行模型拼接。

触控拉伸三维建模模块，包括互相连接的创建曲面轮廓模块和调整形状模块，所述创建曲面轮廓模块利用贝塞尔曲线旋转形成曲面轮廓，建立不同的形状的三维模型；所述调整形状模块利用触控点的屏幕坐标来改变贝塞尔曲线轨迹以调整三维模型的形状；该触控拉伸三维建模模块优选还包括生成纹理模块，该生成纹理模块与调整形状模块连接，所述生成纹理模块根据导入图片的RGBA值改变模型的法向量使生成的三维模型表面上形成凹凸纹理。

触控挤压三维建模模块，包括互相连接的距离计算模块和实现切削模块，所述距离计算模块将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，判断触控点的操作是挤压还是拉伸，计算三维模型的点位的三维世界坐标的相应数据与其运动速度之和形成的距离；所述实现切削模块将距离计算模块得到的距离作为被挤压的三维模型的点位反方向的偏移的距离以实现切削。

本发明的多方式触控三维建模方法和系统，主要基于计算机图形学、计算机视觉、模式识别与智能系统和机器学习等技术原理来辅助用户简单的建造自己的个性化模型，通过多种不同方式触摸终端屏幕，利用累加拼接、拉伸以及挤压等方法实现操控三维建模。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (9)

1.一种多方式触控三维建模方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

触控累加拼接三维建模，包括三维空间划分步骤、数据填充步骤以及模型拼接步骤，所述三维空间划分步骤将三维空间进行三维网格单元划分；所述数据填充步骤将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，通过近平面的点与远平面的点形成的射线来识别待填充的三维网格单元并对其进行数据填充；所述模型拼接步骤根据上述三维网格单元的填充数据通过位置坐标的判断进行模型拼接；

触控拉伸三维建模，包括创建曲面轮廓步骤和调整形状步骤，所述创建曲面轮廓步骤利用贝塞尔曲线旋转形成曲面轮廓，建立不同的形状的三维模型；所述调整形状步骤利用触控点的屏幕坐标来改变贝塞尔曲线轨迹以调整三维模型的形状；

触控挤压三维建模，包括距离计算步骤和实现切削步骤，所述距离计算步骤将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，判断触控点的操作是挤压还是拉伸，计算三维模型的点位的三维世界坐标的相应数据与其运动速度之和形成的距离；所述实现切削步骤将距离计算步骤得到的距离作为被挤压的三维模型的点位反方向的偏移的距离以实现切削。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触控拉伸三维建模还包括生成纹理步骤，所述生成纹理步骤处于创建曲面轮廓步骤和调整形状步骤之间或处于调整形状步骤之后，所述生成纹理步骤根据导入图片的RGBA值改变模型的法向量使生成的三维模型表面上形成凹凸纹理。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述数据填充步骤通过近平面的点与远平面的点形成的射线与三维网格单元的交点集合来确定与近平面的点距离最近的交点，并对所述交点所在的三维网格单元填充数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据填充步骤是将触控点的屏幕坐标通过透视投影矩阵的变换算法转换为三维世界坐标。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述模型拼接步骤，是根据计算交点坐标步骤得到的三维网格单元的填充数据，通过位置坐标的判断将重复的面以及交错的点或面进行拼接。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整形状步骤利用触控点的屏幕坐标，通过进行触控滑动来改变贝塞尔曲线轨迹以改变其弯曲程度或形式从而调整三维模型的形状。

7.一种多方式触控三维建模系统，其特征在于，包括并联连接的触控累加拼接三维建模模块、触控拉伸三维建模模块和触控挤压三维建模模块，

所述触控累加拼接三维建模模块，包括依次连接的三维空间划分模块、数据填充模块以及模型拼接模块，所述三维空间划分模块将三维空间进行三维网格单元划分；所述数据填充模块将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，通过近平面的点与远平面的点形成的射线来识别待填充的三维网格单元并对其进行数据填充；所述模型拼接模块根据上述三维网格单元的填充数据通过位置坐标的判断进行模型拼接；

所述触控拉伸三维建模模块，包括互相连接的创建曲面轮廓模块和调整形状模块，所述创建曲面轮廓模块利用贝塞尔曲线旋转形成曲面轮廓，建立不同的形状的三维模型；所述调整形状模块利用触控点的屏幕坐标来改变贝塞尔曲线轨迹以调整三维模型的形状；

所述触控挤压三维建模模块，包括互相连接的距离计算模块和实现切削模块，所述距离计算模块将触控点的屏幕坐标转换为三维世界坐标，判断触控点的操作是挤压还是拉伸，计算三维模型的点位的三维世界坐标的相应数据与其运动速度之和形成的距离；所述实现切削模块将距离计算模块得到的距离作为被挤压的三维模型的点位反方向的偏移的距离以实现切削。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述触控拉伸三维建模模块还包括生成纹理模块，所述生成纹理模块与调整形状模块连接，所述生成纹理模块根据导入图片的RGBA值改变模型的法向量使生成的三维模型表面上形成凹凸纹理。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述数据填充模块是将触控点的屏幕坐标通过透视投影矩阵的变换算法转换为三维世界坐标，通过近平面的点与远平面的点形成的射线与三维网格单元的交点集合来确定与近平面的点距离最近的交点，并对所述交点所在的三维网格单元填充数据。