CN109949402A - 基于图像识别的三维模型生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于图像识别的三维模型生成方法，该方法包括：读取需要处理的图形图像；分析提取图形的边缘轮廓数据，其中，每一条所述边缘轮廓的数据可存于一个向量中，向量的元素为边缘轮廓像素点的坐标；根据边缘轮廓数据的包含关系获取边缘轮廓的方向；对所述边缘轮廓的点进行压缩；基于所述边缘轮廓绘制图像三维化模型的截面，并以该截面沿给定的曲线方向拉伸建立三维立体模型；对建立的所述三维立体模型添加三维特征效果。本发明的方法进一步还包括轮廓保持和数据降噪处理过程，可选地，该过程通过使用拉普拉斯算子与图片进行二维卷积实现。
Description
技术领域
本发明涉及计算机图形图像处理领域，具体涉及一种基于图像识别的三维模型生成方法。
背景技术
在三维实时渲染技术中常用到的三维模型素材，一般需要前期制作准备供实时渲染应用。在很多的三维模型制作过程中，对于简单的图形可以像画图一样，通过手工勾勒出所需三维模型的内外轮廓，再送给计算机生成三角片网格。然而对于图片等材料上具有的各种图形，想要将其上面或简单或复杂的平面图形三维化建模，如果还是手动地勾勒该图片上图形的边缘再将其三维模型化，这将会是一项漫长且低效的三维建模手段。
此外，目前通过计算机自动建模的方法一般是通过重复地用激光扫描布置在建模台架上的建模材料以形成固化层执行三维建模，例如申请号为201710185883.1的中国专利申请。然而，这种建模方式虽然提高了建模效率，减小了人工成本，但是该方法也只是对三维物体总体轮廓进行建模，并不能对该三维物体上面较为复杂的图形进行三维建模，因此对于其上的图形图片三维模型化，还是需要后期通过部分人工手动建模来实现，同样耗时且低效，并且不能建模精度不高。
此本发明针对这一实际需求，设计了一套三维化建模方法，将图片上各种图形轮廓提取，经过拉伸、倒角、扭转、缩放等处理将平面图片上的图形转化为三维化模型。方便了通过图像生成相应三维模型的建模方法。
发明内容
针对上面提到的现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种基于图像识别的三维模型生成方法，从而使计算机能自动地将图像中的轮廓信息提取出来，将平面图形三维化建模，从而克服现有技术中存在的在三维建模过程中，采用目前通用的建模方法，对三维物体上面较为复杂的图形进行三维建模过程中，建模效率低的问题，即存在的人工建模时的劳动强度大、耗费时间长以及建模准确率低的技术问题。
本发明提出的一种基于图像识别的三维模型生成方法包括：
一种基于图像识别的三维模型生成方法，其特征在于，该方法包括：
读取需要处理的图形图像；
分析提取图形的边缘轮廓数据，其中，每一条所述边缘轮廓的数据可存于一个向量中，向量的元素为边缘轮廓像素点的坐标；
根据边缘轮廓数据的包含关系获取边缘轮廓的方向；
对所述边缘轮廓的点进行压缩；
基于所述边缘轮廓绘制图像三维化模型的截面，并以该截面沿给定的曲线方向拉伸建立三维立体模型；
对建立的所述三维立体模型添加三维特征效果。
本发明的方法进一步还包括轮廓保持和数据降噪处理过程，可选地，该过程通过使用拉普拉斯算子与图片进行二维卷积实现。
可选地，所述边缘轮廓的所述方向表示为:从最外圈开始，奇数层为顺时针方向，偶数层为逆时针方向。
在对所述边缘轮廓的点进行压缩的步骤中，可以通过对所述边缘轮廓选取的点进行精简来完成对边缘轮廓的压缩，减少冗余数据，以使用最少的点数来完整地定义所述轮廓边缘的曲线。其中，对所述边缘轮廓的点进行精简包括：选取同一条直线上的连续几个点中的两个端点来定义该直线。可选则通过APPROX_TC89_KCOS算法对边缘轮廓的压缩。
本发明通过上述技术方案，使用图像处理算法等相关技术，分析获取得到图像上的轮廓信息及其各个轮廓之间的包含关系等平面几何拓扑结构，再将该几何拓扑结构经过三维拉伸等几何变化得到立体化的文字模型，包括沿三维路径拉伸、倒角、扭转、缩放等处理。通过这一过程可以自动化地将二维图片上的图形文字等方便地制作成三维模型。
附图说明
图1为根据本发明实施例的一种基于图像识别的三维模型生成方法的流程图；
图2为本发明实施例的方法中，通过边缘轮廓提取算法获取图片边缘信息的示意图；
图3为本发明实施例的方法中，对获取的各边缘轮廓进行压缩过程中，不同算法对边缘的压缩情况示意图；
图4为根据明实施例的方法，拉伸建立一个圆柱的示例图；
图5为图5为根据本发明实施例的方法，对建立的圆柱(三维立体模型)加上倒角和扭转的三维效果的示例图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，下面所描述的实施例仅是本发明的实施例，其仅用于更加清楚地对本发明进行解释和说明，并不能以此来限定本发明的保护范围。
参考图1，本发明提出了一种图文节目单自动生成方法，如图1所示，该方法包括：
S101，读取需要处理的图形图像；
S102，分析提取图形的边缘轮廓数据，其中，每一条所述边缘轮廓的数据可存于一个向量中，向量的元素为边缘轮廓像素点的坐标，如图2所示，左侧为图片中图案的外轮廓(绿色)、右侧为内轮廓(彩色)；
S103，根据边缘轮廓数据的包含关系获取边缘轮廓的方向；
可选地，所述边缘轮廓的所述方向表示为:从最外圈开始，奇数层为顺时针方向，偶数层为逆时针方向。这是由于在D3D中，默认顶点排列顺序为顺时针的三角形是正面朝向的，排列顺序为逆时针的是背面朝向的。
S104，对所述边缘轮廓的点进行压缩，图3所示为几种算法对边缘的压缩情况，本发明选则通过APPROX_TC89_KCOS算法对边缘轮廓的压缩；
S105，基于所述边缘轮廓绘制图像三维化模型的截面，并以该截面沿给定的曲线方向拉伸建立三维立体模型；具体如图4所示的示例。图4为根据明实施例的方法，拉伸建立一个圆柱的示例图。该示例为一条圆形轮廓，通过步骤S105沿直线拉伸为一个圆柱。
S106，对建立的所述三维立体模型添加三维特征效果。可选择地，添加的三维特征效果可以是倒角、扭转与缩放等。图5为根据本发明实施例的方法，对建立的圆柱(三维立体模型)加上倒角和扭转的三维效果的示例图。
其中，本发明在步骤S104，对获取的图形图像采用了对边缘轮廓的数据进行压缩的处理，来提高本方法的效率。这是由于未经压缩的边缘轮廓的点数通常较多，可以对这些点进行精简压缩。在对所述边缘轮廓的点进行压缩的步骤中，可以通过对所述边缘轮廓选取的点进行精简来完成对边缘轮廓的压缩，减少冗余数据，以使用最少的点数来完整地定义所述轮廓边缘的曲线。
边缘轮廓点经过压缩后，则可以使用相对较少的点数来完整地描述所获取的轮廓边缘曲线，这样操作会使得建立的三维模型所包含的三角片不至于太多，保证显示实时性。
可选地，对所述边缘轮廓的点进行精简包括：选取同一条直线上的连续几个点中的两个端点来定义该直线；以及使用若干个三角形拼接起来近似模拟空间曲面，从而形成三维模型。
在另一可选的具体实施例中，步骤S102中还可进行轮廓保持和数据降噪处理步骤。所述轮廓保持和数据降噪处理步骤使用拉普拉斯算子与所述图形进行二维卷积得到边缘轮廓数据。如此可使得轮廓不偏离真实边缘中心，并对图片噪声有所抵抗。
本发明通过上述方法，使计算机能自动地将图像中的轮廓信息提取出来，并将平面图形三维化建模。本发明使用图像处理算法等相关技术，分析获取得到图像上的轮廓信息及其各个轮廓之间的包含关系等平面几何拓扑结构，再将该几何拓扑结构经过三维拉伸等几何变化得到立体化的文字模型，包括沿三维路径拉伸、倒角、扭转、缩放等处理。通过这一过程可以自动化地将二维图片上的图形文字等方便地制作成三维模型。
以上对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但本领域内的技术人员根据本发明的创造性概念，可以对本发明进行各种变形和修改，但所做的各种变形和修改不脱离本发明的精神和范围，皆属于本发明权利要求的范围之内。
Claims (7)
1.一种基于图像识别的三维模型生成方法，其特征在于，该方法包括：
读取需要处理的图形图像；
分析提取图形的边缘轮廓数据；
根据边缘轮廓数据的包含关系获取边缘轮廓的方向；
对所述边缘轮廓的点进行压缩；
基于所述边缘轮廓绘制图像三维化模型的截面，并以该截面沿给定的曲线方向拉伸建立三维立体模型；
对建立的所述三维立体模型添加三维特征效果。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包括轮廓保持和数据降噪处理过程，该过程通过使用拉普拉斯算子与图片进行二维卷积实现。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每一条所述边缘轮廓的数据存于一个向量中，向量的元素为边缘轮廓像素点的坐标。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，边缘轮廓的所述方向表示为:从最外圈开始，奇数层为顺时针方向，偶数层为逆时针方向。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述边缘轮廓的点进行压缩的步骤中，通过对所述边缘轮廓选取的点进行精简来完成对边缘轮廓的压缩，减少冗余数据，以使用最少的点数来完整地定义所述轮廓边缘的曲线。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述边缘轮廓的点进行精简包括：选取同一条直线上的连续几个点中的两个端点来定义该直线。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过APPROX_TC89_KCOS算法对边缘轮廓的压缩。
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| CN (1) | CN109949402A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111785085A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-10-16 | 北京航空航天大学 | 视觉感知以及感知网络训练方法、装置、设备和存储介质 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0981791A (ja) * | 1995-09-20 | 1997-03-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 図形処理装置および図形処理方法 |
| JP2006253892A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Canon Inc | 画像処理方法及び画像処理装置 |
| CN101814196A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-08-25 | 浙江大学 | 基于图片的三维动漫玩具设计方法 |
| CN102289845A (zh) * | 2011-08-30 | 2011-12-21 | 广东省电力设计研究院 | 一种三维模型绘制方法以及装置 |
| JP2012000916A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Oki Data Corp | 画像処理装置および画像形成装置 |
| CN102495833A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-06-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于Opentype矢量轮廓字体的文档水印版权信息保护装置 |
| CN103956122A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-07-30 | 浙江大学 | 一种基于轮廓偏置的发光字中均匀布孔方法 |
| CN105303616A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-03 | 青岛尤尼科技有限公司 | 基于单张照片的浮雕建模方法 |
| CN105913485A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-08-31 | 北京小小牛创意科技有限公司 | 一种三维虚拟场景的生成方法及装置 |
| CN106600690A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-04-26 | 厦门理工学院 | 基于点云数据的复杂建筑体三维建模方法 |
| CN106780743A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-31 | 武汉大学 | 一种远程配匙方法及系统 |
-
2017
- 2017-12-20 CN CN201711380925.3A patent/CN109949402A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0981791A (ja) * | 1995-09-20 | 1997-03-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 図形処理装置および図形処理方法 |
| JP2006253892A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Canon Inc | 画像処理方法及び画像処理装置 |
| CN101814196A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-08-25 | 浙江大学 | 基于图片的三维动漫玩具设计方法 |
| JP2012000916A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Oki Data Corp | 画像処理装置および画像形成装置 |
| CN102289845A (zh) * | 2011-08-30 | 2011-12-21 | 广东省电力设计研究院 | 一种三维模型绘制方法以及装置 |
| CN102495833A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-06-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于Opentype矢量轮廓字体的文档水印版权信息保护装置 |
| CN103956122A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-07-30 | 浙江大学 | 一种基于轮廓偏置的发光字中均匀布孔方法 |
| CN105303616A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-03 | 青岛尤尼科技有限公司 | 基于单张照片的浮雕建模方法 |
| CN105913485A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-08-31 | 北京小小牛创意科技有限公司 | 一种三维虚拟场景的生成方法及装置 |
| CN106780743A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-31 | 武汉大学 | 一种远程配匙方法及系统 |
| CN106600690A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-04-26 | 厦门理工学院 | 基于点云数据的复杂建筑体三维建模方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 荣钦科技: "Visual Basic游戏设计" * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111785085A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-10-16 | 北京航空航天大学 | 视觉感知以及感知网络训练方法、装置、设备和存储介质 |
| US11875546B2 (en) | 2020-06-11 | 2024-01-16 | Beihang University | Visual perception method and apparatus, perception network training method and apparatus, device and storage medium |
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