CN109598785A - 一种三维网格模型视图转换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维网格模型视图转换方法，包括以下步骤：导入三维网格模型；以三维网格模型的几何质点为原点O，建立第一空间直角坐标系，将三维网格模型的长主轴转向至与第一空间直角坐标系的Z轴重合的位置；定位投影点坐标；设置投影视图的像素值；根据投影点坐标以及像素值，生成投影视图。本发明将三维网格模型的长主轴转向至与第一空间直角坐标系的Z轴重合的位置，即可实现将三维网格模型中更多数量的点投影到视图中，以获得信息量最大的投影视图。本发明创造用于将三维网格模型转换成二维的投影视图。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域。
背景技术
随着社会信息化的快速发展，计算机硬件技术的提高，人们追求越来越逼真现实的视觉体验。无论是三维动画、三维游戏、三维影视、三维技术都能够带给人耳目一新的感觉。由于三维的准确性、真实性和无限的可操作性，也广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等诸多领域。
三维网格模型，是本领域技术人员在处理三维图像中进行需要接触到的，在对三维网格模型进行处理的过程中，将三维网格模型经投影转化成二维视图是一个常规操作，但是经过常规手段处理后得到的投影转化视图含有的信息量较低，不利用后续的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何使经过投影转化后的视图具有较高的信息量。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种三维网格模型视图转换方法，包括以下步骤：
步骤1，导入三维网格模型；
步骤2，以三维网格模型的几何质点为原点O，建立第一空间直角坐标系，将三维网格模型的长主轴转向至与第一空间直角坐标系的Z轴重合的位置；
步骤3，在三维网格模型外设置一个与XOY平面平行的参考面，在参考面上定位投影点坐标，形成投影视图；
步骤4，设置投影视图的像素值；
步骤5，根据投影点坐标以及像素值，生成投影视图。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤3具体包括以下步骤：
步骤3.1，在第一空间直角坐标系，建立一个与XOY平面平行的参考面，所述参考面设置在三维网格模型外部；
步骤3.2，在三维网络模型上任取一点，记为P点，在第一空间直角坐标系的Z轴上取一点，记为V点，连接P点与V点，得到连接线PV，连接线PV交参考面于Q点；
步骤3.3，分别过P点与Q点作垂直于Z轴的垂线，垂足分别记为PZ点以及QZ点，得到三角形ΔVQQZ以及三角形ΔVPPZ，三角形ΔVQQZ和三角形ΔVPPZ互为相似三角形；
步骤3.4，计算Q点坐标，Q点即为投影点；
步骤3.5，重复步骤3.2至步骤3.4，直到三维网格模型上的所有点均投影到参考面上。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤4中具体包括以下步骤：
步骤4.1，定位三维网格模型的重心，定义为A点，以A点为原点，建立第二空间直角坐标系；
步骤4.2，在三维网格模型中任取一点，记为B点；
步骤4.3，连接A点和B点，得到连接线AB，获取A点和B点间的距离，记为r，获取连接线AB与第二空间直角坐标系中X轴的夹角以及与第二空间直角坐标系中Z轴的夹角，分别记为夹角θ以及夹角φ；
步骤4.4，根据公式1计算视图的像素值，公式1如下所示，(cosθ+cosφ)r。
步骤4还可以通过另一个实施方式设置所述像素值，步骤4中，获取三维网格模型中所有顶点的热核特征值，利用所述热核特征值作为视图的像素值。
本发明的有益效果是：本发明将三维网格模型的长主轴转向至与第一空间直角坐标系的Z轴重合的位置，即可实现将三维网格模型中更多数量的点投影到视图中，以获得信息量最大的投影视图。本发明创造用于将三维网格模型转换成二维的投影视图。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明的转换方法流程图；
图2是本发明中第一空间直角坐标系示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参照图1～图2，本发明创造公开了一种三维网格模型视图转换方法，包括以下步骤：
步骤1，导入三维网格模型；
步骤2，以三维网格模型的几何质点为原点O，建立第一空间直角坐标系，将三维网格模型的长主轴转向至与第一空间直角坐标系的Z轴重合的位置；
步骤3，在三维网格模型外设置一个与XOY平面平行的参考面，在参考面上定位投影点坐标，形成投影视图；
步骤4，设置投影视图的像素值；
步骤5，根据投影点坐标以及像素值，生成投影视图。
其中所述几何质点是唯一的，几何质点的定义如下所示：其中c为几何质点的位置，ρ(x)为点x的密度，dg(x,y)为点x和点y的内部距离。
具体地，本发明将三维网格模型的长主轴转向至与第一空间直角坐标系的Z轴重合的位置，即可实现将三维网格模型中更多数量的点投影到视图中，以获得信息量最大的投影视图。
进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施方式中，所述步骤3具体包括以下步骤：
步骤3.1，在第一空间直角坐标系，建立一个与XOY平面平行的参考面，所述参考面设置在三维网格模型外部；
步骤3.2，在三维网络模型上任取一点，记为P点，在第一空间直角坐标系的Z轴上取一点，记为V点，连接P点与V点，得到连接线PV，连接线PV交参考面于Q点；
步骤3.3，分别过P点与Q点作垂直于Z轴的垂线，垂足分别记为PZ点以及QZ点，得到三角形ΔVQQZ以及三角形ΔVPPZ，三角形ΔVQQZ和三角形ΔVPPZ互为相似三角形；
步骤3.4，计算Q点坐标，Q点即为投影点；
步骤3.5，重复步骤3.2至步骤3.4，直到三维网格模型上的所有点均投影到参考面上。
进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施方式中，作为设置视图像素值的第一实施方式，步骤4中具体包括以下步骤：
步骤4.1，定位三维网格模型的重心，定义为A点，以A点为原点，建立第二空间直角坐标系；
步骤4.2，在三维网格模型中任取一点，记为B点；
步骤4.3，连接A点和B点，得到连接线AB，获取A点和B点间的距离，记为r，获取连接线AB与第二空间直角坐标系中X轴的夹角以及与第二空间直角坐标系中Z轴的夹角，分别记为夹角θ以及夹角φ；
步骤4.4，根据公式1计算视图的像素值，公式1如下所示，(cosθ+cosφ)r。
进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施方式中，作为设置视图像素值的第二实施方式，步骤4中，获取三维网格模型中所有顶点的热核特征值，利用所述热核特征值作为视图的像素值。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (4)
1.一种三维网格模型视图转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，导入三维网格模型；
步骤2，以三维网格模型的几何质点为原点O，建立第一空间直角坐标系，将三维网格模型的长主轴转向至与第一空间直角坐标系的Z轴重合的位置；
步骤3，在三维网格模型外设置一个与XOY平面平行的参考面，在参考面上定位投影点坐标，形成投影视图；
步骤4，设置投影视图的像素值；
步骤5，根据投影点坐标以及像素值，生成投影视图。
2.根据权利要求1所述的一种三维网格模型视图转换方法，其特征在于：所述步骤3包括以下步骤：
步骤3.1，在第一空间直角坐标系，建立一个与XOY平面平行的参考面，所述参考面设置在三维网格模型外部；
步骤3.2，在三维网络模型上任取一点，记为P点，在第一空间直角坐标系的Z轴上取一点，记为V点，连接P点与V点，得到连接线PV，连接线PV交参考面于Q点；
步骤3.3，分别过P点与Q点作垂直于Z轴的垂线，垂足分别记为PZ点以及QZ点，得到三角形ΔVQQZ以及三角形ΔVPPZ，三角形ΔVQQZ和三角形ΔVPPZ互为相似三角形；
步骤3.4，计算Q点坐标，Q点即为投影点；
步骤3.5，重复步骤3.2至步骤3.4，直到三维网格模型上的所有点均投影到参考面上。
3.根据权利要求2所述的一种三维网格模型视图转换方法，其特征在于，步骤4中具体包括以下步骤：
步骤4.1，定位三维网格模型的重心，定义为A点，以A点为原点，建立第二空间直角坐标系；
步骤4.2，在三维网格模型中任取一点，记为B点；
步骤4.3，连接A点和B点，得到连接线AB，获取A点和B点间的距离，记为r，获取连接线AB与第二空间直角坐标系中X轴的夹角以及与第二空间直角坐标系中Z轴的夹角，分别记为夹角θ以及夹角φ；
步骤4.4，根据公式1计算视图的像素值，公式1如下所示，(cosθ+cosφ)r。
4.根据权利要求3所述的一种三维网格模型视图转换方法，其特征在于，步骤4中，获取三维网格模型中所有顶点的热核特征值，利用所述热核特征值作为视图的像素值。
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