CN107038682B - 一种三维人体模型的缩放系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维人体模型的缩放系统及方法，所述方法步骤包括获取用于构建三维人体模型的人体数据构成的数据信息，并根据所获得的人体数据信息，基于数字图像三维构建技术，构建人体的三维仿真模型；根据用户的操作计算缩放比例；将用户操作的2D坐标系转换成3D坐标系，并获取用户焦点；根据获得的缩放比例以及用户焦点，通过调整摄像头的视野，实现所述三维人体模型的缩放。本发明通过锁定焦点坐标，更改摄像装置的视野大小实现了三维人体模型的比例缩放。
Description
技术领域
本发明涉及一种三维人体模型的缩放系统及方法，特别是涉及一种基于经络穴位的三维人体模型的缩放系统及方法。
背景技术
根据中医学说，经络是运行气血、联系脏腑和体表及全身各部的通道，是人体功能的调控系统。经络学也是人体针灸和按摩的基础，是中医学的重要组成部分。经络学说是祖国医学基础理论的核心之一，源于远古，服务当今。在两千多年的医学长河中，一直为保障中华民族的健康发挥着重要的作用。
传统医学对经络的说明与展示最早采用的是文字描述、图形表现、和针灸铜人等三种方法。
目前对经络的系统性的文字描述可追溯至《黄帝内经》，其中的《灵枢经》，也称为《针经》，就是专门论述用微针治疗经络的著作。宋代开始用图形手段和人体模型表现人体经络。王惟一奉宋仁宗诏命，铸造针灸铜人，并根据铜人，写出《铜人腧穴针灸图经》，又名《新铸铜人腧穴针灸图经》，简称《铜人经》或《铜人》。在1027年由宋医官院木板刊行，并刻于四壁石碑上，同时补入《穴腧都数》一卷。针灸铜人是中国古代汉族医学家发明的供针灸教学用的青铜浇铸而成的人体经络穴位模型。针灸铜人是传统中医学史上的稀世奇珍，对中国医学的发展起到了举足轻重的作用。自北宋天圣年以来，明清及现代均有制作，是经络穴位教学不可缺少的教具。
随着计算机普及以后，利用计算机技术进行中医人体模型表现的努力日益广泛。计算机制图技术在表现经络方面的应用越来越广泛，平面制图和立体制图均被应用在中医经络穴位展示领域。
当前以纸媒为载体的经络挂图、插图是采用计算机平面制图技术生成的；电脑、智能终端设备、互联网络的平面经络图形也是采用计算机平面制图技术生成的。它们都是由电脑技术人员按照传统的平面展示技术，利用Adobe Photoshop，CorelDRAW，CAD等辅助制图软件开发的电子图形展示产品。
随着计算机3D技术的发展，立体制图技术开始应用于中医经络展示领域。采用UG，TYPE3，3D MAX等技术，或者将平面图形转换为半立体图形，或者在对定的软件环境中，如3DMax，绘制三维立体的人体图形，并按照中医穴位的说明，在其上标示具体的穴位和经络走向。
传统的文字说明、平面图形展示经络穴位具有一定的直观性，但由于人体表面并非理想平面，而是不规则的平面，所以在展示上具有失真的特征。采用三维制图技术制作的三维立体人体图形，在一定程度上弥补了平面展示失真的缺陷。但是，现有技术的开发的方法或技术的核心目标在于展示，只是一个单向的立体图形传递，并没有注重展示过程中展示对象与参观者之间的互动关系，参观者无法根据自己的意愿调整缩放展示对象缩放，以更清晰地理解经络穴位之间的关系。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明提供一种三维人体模型的缩放系统，以使用户通过根据获取当前时刻与前一时刻两操作点的距离获得缩放比例，进而实现了三维人体模型比例缩放。
为达上述目的本发明提出一种三维人体模型的缩放系统，包括三维人体模型生成单元，获取用于构建三维人体模型的人体数据构成的数据信息，并根据所获得的人体数据信息，基于数字图像三维构建技术，构建人体的三维仿真模型；
缩放比例计算单元，根据用户不同时刻操作所述三维人体模型时点击两点间的距离计算缩放比例，所述两点间的距离为用户焦点；
坐标系转换单元，用于将用户操作的2D坐标系转换成3D坐标系，并获取所述用户焦点；模型缩放控制单元，根据获得的所述缩放比例以及用所述用户焦点，所述3D坐标系设置有摄像头，通过调整所述摄像头的视野，实现所述三维人体模型的缩放。
较佳的，所述缩放比例计算单元分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标,并根据获得的位置坐标获取相应操作点的移动距离，根据所述移动距离的改变计算放大或缩小的比例。
较佳的，所述缩放比例计算单元包括：
坐标位置获取模块，分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标；
坐标差值获取模块，用于根据两操作点的位置坐标分别获取当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值；
距离计算模块，根据所述距离获取模块获得的当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值，计算前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离；
缩放比例计算模块，根据前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离，计算获得缩放比例。
较佳的，所述模型缩放控制单元根据缩放比例通过更改所述摄像头的视野大小来进行放大缩小的控制，并且通过场景坐标跟世界坐标的相互转换来保持所述用户焦点。
较佳的，获取并保持用户焦点采用如下方式实现：
WFPos 1＝SWF(MPos，CFOV1，SFPos1，Cd)
CFOV2＝CFOV1*Cs
SFPos2＝WSF(MPos，CFOV2，WFPos1，Cd)
WFPos2＝Move(SFPos，SFPos2)
其中，所述WFPos1为放大缩小前视野焦点的世界坐标，所述MPos为模型当前坐标，所述CFOV1为放大缩小前摄像头的视野大小，所述SFPos1为放大缩小前视野焦点的屏幕坐标，所述Cd为人体模型跟摄像头的距离，所述CFOV2为放大缩小后摄像头的视野大小，所述Cs为放大缩小的倍数，所述SFPos2为放大缩小后视野焦点的屏幕坐标，所述WFPos2为放大缩小后视野焦点的世界坐标，所述CFOV1*Cs是把放大缩小前摄像头的视野大小CFOV1乘以放大缩小的倍数Cs改变摄像头的视野大小，SWF(MPos，CFOV1，SFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的屏幕坐标SFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的屏幕坐标，WSF(MPos，CFOV，WFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的世界坐标WFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的世界坐标，Move(SFPos，SFPos2)为根据改动前后的屏幕坐标SFPos进行焦点移动矫正。
为达到上述目的，本发明还提供一种三维人体模型的缩放方法，包括如下步骤：
步骤一，获取用于构建三维人体模型的人体数据构成的数据信息，并根据所获得的人体数据信息，基于数字图像三维构建技术，构建人体的三维仿真模型；
步骤二，根据用户不同时刻操作所述三维人体模型时点击两点间的距离计算缩放比例，所述两点间的距离为用户焦点；
步骤三，将用户操作的2D坐标系转换成3D坐标系，并获取所述户焦点；
步骤四，根据获得的所述缩放比例以及所述用户焦点，所述3D坐标系设置有摄像头，通过调整所述摄像头的视野，实现所述三维人体模型的缩放。较佳的，于所述步骤二中，分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标,并根据获得的位置坐标获取相应操作点的移动距离，根据所述移动距离的改变计算放大或缩小的比例。
较佳的，步骤二进一步包括：
分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标；
根据两操作点的位置坐标分别获取当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值；
根据获得的当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值，计算前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离；
根据前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离，计算获得缩放比例。
较佳的，于所述步骤五中，根据缩放比例通过更改摄像头的视野大小来进行放大缩小的控制，并且通过场景坐标跟世界坐标的相互转换来保持所述用户焦点。
较佳的，获取并保持用户焦点实现方式如下：
WFPos1＝SWF(MPos，CFOV1，SFPos1，Cd)
CFOV2＝CFOV1*Cs
SFPos2＝WSF(MPos，CFOV2，WFPos1，Cd)
WFPos2＝Move(SFPos，SFPos2)
其中，所述WFPos1为放大缩小前视野焦点的世界坐标，所述MPos为模型当前坐标，所述CFOV1为放大缩小前摄像头的视野大小，所述SFPos1为放大缩小前视野焦点的屏幕坐标，所述Cd为人体模型跟摄像头的距离，所述CFOV2为放大缩小后摄像头的视野大小，所述Cs为放大缩小的倍数，所述SFPos2为放大缩小后视野焦点的屏幕坐标，所述WFPos2为放大缩小后视野焦点的世界坐标，所述CFOV1*Cs是把放大缩小前摄像头的视野大小CFOV1乘以放大缩小的倍数Cs改变摄像头的视野大小，SWF(MPos，CFOV1，SFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的屏幕坐标SFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的屏幕坐标，WSF(MPos，CFOV，WFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的世界坐标WFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的世界坐标，Move(SFPos，SFPos2)为根据改动前后的屏幕坐标SFPos进行焦点移动矫正。
本发明的有益效果是通过提供一种三维人体模型的缩放系统及方法，且在所述系统中设置三维人体模型生成单元缩放比例计算单元坐标系转换单元模型缩放控制单元，可以使用户通过根据获取当前时刻与前一时刻两操作点的距离获得缩放比例，通过锁定焦点坐标，更该所述摄像头的视野大小，进而实现了三维人体模型比例缩放。
附图说明
图1为本发明的所述三维人体模型的缩放系统的较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示较佳实施例的缩放比例计算单元的结构示意图；
图3为本发明的所述三维人体模型的缩放方法的步骤流程示意图；
图4为图1所示较佳实施例的三维人体模型于缩放前的示意图；
图5为图4所述三维人体模型缩放后的示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
如图1所示，本发明较佳实施方式中，所述三维人体模型的缩放系统包括三维人体模型生成单元10、缩放比例计算单元11、坐标系转换单元12以及模型缩放控制单元13。
本发明较佳实施方式中，所述三维人体模型生成单元10，获取由人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等数据构建成的数据信息，并根据所获得的人体数据信息，基于数字图像三维构建技术，构建人体的三维仿真模型。具体地，三维人体模型生成单元10基于数字图像三维构建技术，精确地绘制了三维虚拟人体的骨骼系统、肌肉系统以及皮肤系统的三维仿真模型。所述骨骼系统的包括23种骨骼，所述23种骨骼包括脊椎、头颅、上肢、下肢、肩骨、腰胯、脚趾、手指，所述脊椎包括椎骨，所述头颅包括额骨、枕骨、顶骨，所述上肢包括肱骨、尺骨、桡骨，所述下肢包括股骨、髌骨、胫骨、腓骨，所述肩骨包括锁骨、肩胛骨、肋骨、胸骨，所述腰胯包括髋骨、骶骨，所述脚趾包括跖骨、趾骨，所述手指包括腕骨、掌骨、指骨；所述肌肉系统包括14种头部前后肌肉、9种胸背部肌肉、5种腹腚部肌肉、18种上肢肌肉、19种下肢肌肉；所述皮肤系统可看作一个整体，于构建完三维人体模型后，三维人体模型生成单元利用所述三维人体模型，构建三维经络、穴位模型，将穴位与经络立体展现在三维人体模型的骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置。本发明不以此为限。
本发明较佳实施方式中，所述缩放比例计算单元11，根据用户的操作计算缩放比例。本发明的所述系统可设置于应用设备，所述应用设备包括智能移动设备和PC端。当用户操作所述智能移动设备触摸屏时，可通过缩放比例计算单元11分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标,并根据获得的位置坐标获取相应操作点的移动距离，根据移动距离的改变计算放大或缩小的比例，所述两点间的距离为用户焦点。
本发明较佳实施方式中，如图2所示，所述缩放比例计算单元11进一步包括坐标位置获取模块110、坐标差值获取模块111、距离计算模块112和缩放比例计算模块113。
本发明较佳实施方式中，所述坐标位置获取模块110，分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标。当用户操作所述智能移动设备触摸屏时，用户通过两手指触摸坐标系，假如所述坐标系为2D坐标系，所述当前时刻两手指的位置坐标记为(O1x2,O1y2),(O2x2,O2y2),前一时刻两手指的位置坐标为(O1x1,O1y1),(O2x1,O2y1)。
本发明较佳实施方式中，所述坐标差值获取模块111，用于根据所述两操作点的位置坐标分别获取当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值,所述x轴坐标差值为x轴距离，所述y轴坐标差值y轴距离，即：
△x1＝O1x1-O1x2
△y1＝O1y1-O1y2
△x2＝O2x1–O2x2
△y2＝O2y1–O2y2
其中，所述△x1为用户前一时刻两手指操作的x轴距离，所述△y1为用户前一时刻两手指操作的y轴距离，所述△x2为用户当前时刻两手指操作的x轴距离，所述△y2为用户当前时刻两手指操作的y轴距离。
本发明较佳实施方式中，所述距离计算模块112，根据距离获取模块111获得的当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值，计算前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离，即：
D1＝Sqrt(△x1*△x1+△y1*△y1)
D2＝Sqrt(△x2*△x2+△y2*△y2)
其中，所述D1为用户前一时刻两手指之间的距离，所述D2为用户当前时刻两手指之间的距离，所述Sqrt(△x1*△x1+△y1*△y1)是对(△x1*△x1+△y1*△y1)取平方根，所述Sqrt(△x2*△x2+△y2*△y2)是对(△x2*△x2+△y2*△y2)取平方根。
本发明较佳实施方式中，所述缩放比例计算模块113，根据前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离，计算获得缩放比例，即：
Cs＝D2/D1
其中，所述Cs为用户当前应进行放大缩小的比例。
在此需说明的是，本发明较佳实施例中以将本发明应用于触摸屏设备为例，但不以此为限，本发明也可应用于PC端，于PC端，则根据鼠标滚轮操作获取缩放比例，由于通过鼠标滚轮获得缩放比例为现有技术，在此不予赘述。
本发明较佳实施方式中，所述坐标系转换单元12，用于将用户操作的2D坐标系转换成3D坐标系，并获取所述用户焦点；所述模型缩放控制单元13，根据获得的所述缩放比例以及所述用户焦点，所述3D坐标系设置有摄像头，通过调所述整摄像头的相关视野，实现缩放。在本发明较佳实施例中，模型缩放控制单元14根据缩放比例通过更改摄像头的视野大小，来进行放大缩小的控制，所述摄像头的视野大小为摄像头的角度，并且通过场景坐标跟世界坐标的相互转换来保持用户焦点，即锁定焦点坐标，防止所述用户焦点取消。获取并保持所述用户焦点的具体实现如下：
WFPos1＝SWF(MPos，CFOV1，SFPos1，Cd)
CFOV2＝CFOV1*Cs
SFPos2＝WSF(MPos，CFOV2，WFPos1，Cd)
WFPos2＝Move(SFPos，SFPos2)
其中，所述WFPos1为放大缩小前视野焦点的世界坐标，所述MPos为模型当前坐标，所述CFOV1为放大缩小前摄像头的视野大小，所述SFPos1为放大缩小前视野焦点的屏幕坐标，所述Cd为人体模型跟摄像头的距离，所述CFOV2为放大缩小后摄像头的视野大小，所述Cs为放大缩小的倍数，所述SFPos2为放大缩小后视野焦点的屏幕坐标，所述WFPos2为放大缩小后视野焦点的世界坐标，所述CFOV1*Cs是把放大缩小前摄像头的视野大小CFOV1乘以放大缩小的倍数Cs改变摄像头的视野大小，SWF(MPos，CFOV1，SFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的屏幕坐标SFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的屏幕坐标，WSF(MPos，CFOV，WFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的世界坐标WFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的世界坐标，Move(SFPos，SFPos2)为根据改动前后的屏幕坐标SFPos进行焦点移动矫正。
图3为本发明的所述三维人体模型的缩放方法的步骤流程示意图。所述方法包括构件三维仿真模型的步骤301、根据用户的操作计算缩放比例的步骤302、将用户操作的2D坐标系转换成3D坐标系，并获取用户焦点的步骤303、实现所述三维人体模型的缩放的步骤304。
在所述步骤301中，获取由人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等数据构建成的数据信息，并根据所获得的人体数据信息，基于数字图像三维构建技术，构建人体的三维仿真模型。具体地，本步骤基于数字图像三维构建技术，精确地绘制了三维虚拟人体的骨骼系统、肌肉系统以及皮肤系统的三维仿真模型，较佳地，于构建完三维人体模型后，本步骤还利用所述三维人体模型，构建三维经络、穴位模型，将穴位与经络立体展现在三维人体模型的骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置，本发明不以此为限。
在所述步骤302中，根据用户的操作计算缩放比例。即根据用户不同时刻操作所述三维人体模型时点击两点间的距离计算缩放比例，所述两点间的距离为用户焦点。本发明的所述系统可设置于应用设备，所述应用设备包括智能移动设备和PC端。在本步骤中当用户操作所述智能移动设备触摸屏时，首先获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标,并根据获得的位置坐标获取相应操作点的移动距离，根据移动距离的改变计算放大或缩小的比例，所述两点间的距离为用户焦点。具体地，所述步骤302进一步包括分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标、根据两操作点的位置坐标分别获取当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值、根据获得的当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值，计算前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离、根据前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离，计算获得缩放比例。
进一步的，所述分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标。当用户操作所述智能移动设备触摸屏时，用户通过两手指触摸坐标系，假如所述坐标系为2D坐标系，所述当前时刻两手指的位置坐标记为(O1x2,O1y2),(O2x2,O2y2),前一时刻两手指的位置坐标为(O1x1,O1y1),(O2x1,O2y1)。
进一步的，所述根据所述两操作点的位置坐标分别获取当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值,所述x轴坐标差值为x轴距离，所述y轴坐标差值y轴距离，即：
△x1＝O1x1-O1x2
△y1＝O1y1-O1y2
△x2＝O2x1–O2x2
△y2＝O2y1–O2y2
其中，所述△x1为用户前一时刻两手指操作的x轴距离，所述△y1为用户前一状态两手指操作的y轴距离，所述△x2为用户当前时刻两手指操作的x轴距离，所述△y2为用户当前时刻两手指操作的y轴距离。
进一步的，所述根据获得的当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值，计算前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离，即：
D1＝Sqrt(△x1*△x1+△y1*△y1)
D2＝Sqrt(△x2*△x2+△y2*△y2)
其中，所述D1为用户前一时刻两手指之间的距离，所述D2为用户当前时刻两手指之间的距离，所述Sqrt(△x1*△x1+△y1*△y1)是对(△x1*△x1+△y1*△y1)取平方根，所述Sqrt(△x2*△x2+△y2*△y2)是对(△x2*△x2+△y2*△y2)取平方根。
进一步的，所述根据前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离，计算获得缩放比例，即：
Cs＝D2/D1
其中，所述Cs为用户当前应进行放大缩小的比例。
在所述步骤303中，将用户操作的2D坐标系转换成3D坐标系，并获取所述用户焦点。
在所述步骤304中，根据获得的缩放比例以及用户焦点，通过调整摄像头的相关视野，实现所述三维人体模型的缩放。在本发明较佳实施例中，本步骤根据缩放比例通过更改摄像头的视野大小，来进行放大缩小的控制，所述摄像头的视野大小为摄像头的角度，并且通过场景坐标跟世界坐标的相互转换来保持用户焦点，即锁定焦点坐标，防止所述用户焦点取消。
获取并保持用户焦点的具体实现如下：
WFPos1＝SWF(MPos，CFOV1，SFPos1，Cd)
CFOV2＝CFOV1*Cs
SFPos2＝WSF(MPos，CFOV2，WFPos1，Cd)
WFPos2＝Move(SFPos，SFPos2)
其中，所述WFPos1为放大缩小前视野焦点的世界坐标，所述MPos为模型当前坐标，所述CFOV1为放大缩小前摄像头的视野大小，所述SFPos1为放大缩小前视野焦点的屏幕坐标，所述Cd为人体模型跟摄像头的距离，所述CFOV2为放大缩小后摄像头的视野大小，所述Cs为放大缩小的倍数，所述SFPos2为放大缩小后视野焦点的屏幕坐标，所述WFPos2为放大缩小后视野焦点的世界坐标，所述CFOV1*Cs是把放大缩小前摄像头的视野大小CFOV1乘以放大缩小的倍数Cs改变摄像头的视野大小，SWF(MPos，CFOV1，SFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的屏幕坐标SFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的屏幕坐标，WSF(MPos，CFOV，WFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的世界坐标WFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的世界坐标，Move(SFPos，SFPos2)为根据改动前后的屏幕坐标SFPos进行焦点移动矫正。
图4为图1所示较佳实施例的三维人体模型于缩放前的示意图。图5为图4所述三维人体模型缩放后的示意图。可见，通过本发明，可实现三维人体模型的缩放功能。
综上所述，本发明一种三维人体模型的缩放系统及方法，其通过所述三维人体模型生成单元缩放比例计算单元坐标系转换单元模型缩放控制单元，使用户于当前时刻与前一时刻两操作点的距离，根据距离获得缩放比例，然后通过锁定焦点坐标，更改摄像装置的视野大小实现了人体模型比例缩放。
任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (6)
1.三维人体模型的缩放系统，包括：
三维人体模型生成单元，获取用于构建三维人体模型的人体数据构成的数据信息，并根据所获得的人体数据信息，基于数字图像三维构建技术，构建人体的三维仿真模型；
缩放比例计算单元，根据用户不同时刻操作所述三维人体模型时点击两点间的距离计算缩放比例，所述两点间的距离为用户焦点；
坐标系转换单元，用于将用户操作的2D坐标系转换成3D坐标系，并获取所述用户焦点；
模型缩放控制单元，根据获得的所述缩放比例以及用所述用户焦点，所述3D坐标系设置有摄像头，通过调整所述摄像头的视野，实现所述三维人体模型的缩放；
所述模型缩放控制单元根据缩放比例通过更改所述摄像头的视野大小来进行放大缩小的控制，并且通过场景坐标跟世界坐标的相互转换来保持所述用户焦点；
获取并保持所述用户焦点采用如下方式实现：
WFPos1＝SWF(MPos，CFOV1，SFPos1，Cd)
CFOV2＝CFOV1*Cs
SFPos2＝WSF(MPos，CFOV2，WFPos1，Cd)
WFPos2＝Move(SFPos，SFPos2)
其中，所述WFPos1为放大缩小前视野焦点的世界坐标，所述MPos为模型当前坐标，所述CFOV1为放大缩小前摄像头的视野大小，所述SFPos1为放大缩小前视野焦点的屏幕坐标，所述Cd为人体模型跟摄像头的距离，所述CFOV2为放大缩小后摄像头的视野大小，所述Cs为放大缩小的倍数，所述SFPos2为放大缩小后视野焦点的屏幕坐标，所述WFPos2为放大缩小后视野焦点的世界坐标，所述CFOV1*Cs是把放大缩小前摄像头的视野大小CFOV1乘以放大缩小的倍数Cs改变摄像头的视野大小，所述SWF(MPos，CFOV1，SFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的屏幕坐标SFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的屏幕坐标，所述WSF(MPos，CFOV，WFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的世界坐标WFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的世界坐标，所述Move(SFPos，SFPos2)为根据改动前后的屏幕坐标SFPos进行焦点移动矫正。
2.如权利要求1所述的三维人体模型的缩放系统，其特征在于，所述缩放比例计算单元分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标,并根据获得的位置坐标获取相应操作点的移动距离，根据所述移动距离的改变计算放大或缩小的比例。
3.如权利要求2所述的三维人体模型的缩放系统，其特征在于：所述缩放比例计算单元包括：
坐标位置获取模块，分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标；
坐标差值获取模块，用于根据两操作点的位置坐标分别获取当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值；
距离计算模块，根据所述坐标差值获取模块获得的当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值，计算前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离；
缩放比例计算模块，根据前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离，计算获得缩放比例。
4.一种三维人体模型的缩放方法，包括如下步骤：
步骤一，获取用于构建三维人体模型的人体数据构成的数据信息，并根据所获得的人体数据信息，基于数字图像三维构建技术，构建人体的三维仿真模型；
步骤二，根据用户不同时刻操作所述三维人体模型时点击两点间的距离计算缩放比例，所述两点间的距离为用户焦点；
步骤三，将用户操作的2D坐标系转换成3D坐标系，并获取所述户焦点；
步骤四，根据获得的所述缩放比例以及所述用户焦点，所述3D坐标系设置有摄像头，通过调整所述摄像头的视野，实现所述三维人体模型的缩放；
于所述步骤四中，根据缩放比例通过更改所述摄像头的视野大小来进行放大缩小的控制，并且通过场景坐标跟世界坐标的相互转换来保持所述用户焦点；
获取并保持所述用户焦点的实现方式如下：
WFPos 1＝SWF(MPos，CFOV1，SFPos1，Cd)
CFOV2＝CFOV1*Cs
SFPos2＝WSF(MPos，CFOV2，WFPos1，Cd)
WFPos2＝Move(SFPos，SFPos2)
其中，所述WFPos1为放大缩小前视野焦点的世界坐标，所述MPos为模型当前坐标，所述CFOV1为放大缩小前摄像头的视野大小，所述SFPos1为放大缩小前视野焦点的屏幕坐标，所述Cd为人体模型跟摄像头的距离，所述CFOV2为放大缩小后摄像头的视野大小，所述Cs为放大缩小的倍数，所述SFPos2为放大缩小后视野焦点的屏幕坐标，所述WFPos2为放大缩小后视野焦点的世界坐标，所述CFOV1*Cs是把放大缩小前摄像头的视野大小CFOV1乘以放大缩小的倍数Cs改变摄像头的视野大小，所述SWF(MPos，CFOV1，SFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的屏幕坐标SFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的屏幕坐标，所述WSF(MPos，CFOV，WFPos，Cd)为通过模型坐标MPos、摄像头视野大小CFOV、视野焦点的世界坐标WFPos、模型跟摄像头的距离Cd转换出视野焦点的世界坐标，所述Move(SFPos，SFPos2)为根据改动前后的屏幕坐标SFPos进行焦点移动矫正。
5.如权利要求4所述的一种三维人体模型的缩放方法，其特征在于：于所述步骤二中，分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标,并根据获得的位置坐标获取相应操作点的移动距离，根据所述移动距离的改变计算放大或缩小的比例。
6.如权利要求5所述的一种三维人体模型的缩放方法，其特征在于，步骤二进一步包括：
分别获取用户于当前时刻操作的两操作点与前一时刻用户操作的两操作点的位置坐标；
根据两操作点的位置坐标分别获取当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值；
根据获得的当前时刻与前一时刻两操作点的x轴坐标差值与y轴坐标差值，计算前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离；
根据前一时刻与当前时刻两操作点之间的距离，计算获得缩放比例。
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