CN110136050A - 基于3d模型转换2d图的方法及系统和计算机可读的存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于3D模型转换2D图的方法，包括以下步骤：S1：上传3D模型至云端；及S2：云端基于3D模型导出一个或多个视角的2D图。本发明还提供一种基于3D模型转换2D图的系统及计算机可读取的存储介质，其可以基于3D模型转换2D图。具有方便用户获取模型的各个视角的优点。
Description
【技术领域】
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于 3D模型转换2D图的方法及系统和计算机可读的存储介质。
【背景技术】
市场上常见的将3D模型转成2D图片的方式都是在电脑上运行一些3D制图软件，例如PROE、Solidwork、UG、 AutoCAD等，3D软件通常内存比较大，在运行过程中比较卡顿，3D模型转2D图片的效率很低，而且都需要使用者熟练地操作3D制图软件才能快速地将3D模型转成2D图片，对使用者的熟练度要求比较高，无法满足大范围推广使用的需求。
【发明内容】
针对上述问题，本发明提供一种基于3D模型转换2D 图的方法及系统和计算机可读的存储介质。
本发明解决技术问题的方案一种基于3D模型转换2D 图的方法，包括以下步骤：S1：上传3D模型至云端；及 S2：云端基于3D模型导出一个或多个视角的2D图。
优选地，当步骤S2得到的一个或多个2D图是渲染图时，所述步骤S2具体为：S21：基于3D模型建立三维坐标系；及S22：在三维坐标系上设置至少一个虚拟相机对3D 模型进行多角度拍摄以导出一个或多个视角的2D图。
优选地，所述步骤S2在步骤S22之前还包括以下步骤： S20：设置拍摄环境。
优选地，当步骤S2得到的一个或多个视角的2D图片是线条图时，所述步骤S2具体包括以下步骤：S21a：基于 3D模型建立三维坐标系；S22a：对3D模型进行线条渲染； S23a：在三维坐标系上设置至少一个虚拟相机对3D模型进行多角度拍摄得到一个或多个视角的2D图；及S24a：对一个或多个视角的2D图进行线条优化处理。
优选地，在所述步骤S24a中，基于两个相连接的表面或者零部件之间的夹角来判定是否删除两者的连接线以进行线条优化处理。
优选地，所述基于3D模型转换2D图的方法在步骤S2 之后还包括以下步骤：S2x：对每个视角的2D图进行命名、和/或编号和/或转成PDF。
优选地，所述基于3D模型转换2D图的方法在步骤S2 之后还包括以下步骤：S2y：对2D图所展示的内容进行描述。
优选地，所述基于3D模型转换2D图的方法在步骤S2 之后还包括以下步骤：S2z：设置2D图的图片格式。
优选地，所述一个或多个视角的2D图为主视图、后视图、左视图、右视图、俯视图、仰视图和立体图中的一个或多个。
优选地，当从至少两个角度看到的3D模型的外形一致时，部分角度的视图被省略导出。
优选地，云端服务器对多个用户端的请求进行处理，多个用户端的请求同时或者按照一定顺序被执行。
优选地，在步骤S1中，3D模型为任意格式的3D模型。
优选地，所述2D图可从云端被下载以被用户进行保存或编辑或重新上传至云端。
优选地，所述多个视角的2D图自动同步生成。
本发明还提供一种3D模型转换2D图的系统，所述基于3D模型转换2D图的系统包括输入模块、图像处理模块和预览模块，所述输入模块用于输入3D模型，所述图像处理模块用于导出一个或多个视角的2D图，所述预览模块用于预览2D图。
本发明还提供一种计算机可读取的存储介质，其用于存储基于3D模型转换2D图的计算机程序，所述计算机程序执行如上所述的基于3D模型转换2D图的方法。
与现有技术相比，本发明可以在线直接至少生成六视图。方便用户获取模型的各个视角。
本发明中上传的3D模型可以是任意格式，不同种3D 模型格式可以形成不同角度的2D图，其不受格式类型的限制，通用性非常广。
通过本发明所提供的方法，导出的2D图可以是渲染图或线条图，满足图的不同表达方式，以使得图中的物品可以选择最佳图像表达方式以清楚完整地呈现出外形。
一个或多个2D图片是渲染图时，可以通过设置拍摄环境以调整2D图的呈现效果，降低图中出现阴影高光等缺陷的几率。
一个或多个视角的2D图片是线条图时，对线条进行优化处理可以使得线条更精准地表达出图像中物品的外形，避免多余线条影响物品的外形表达。
2D图可以自动命名、和/或编号和/或转成PDF，进一步还可以对2D图所展示的内容进行描述及图片格式设置，通过所述操作可以使得获得的文件(包括图及描述内容等)更符合外观设计专利的申请文件的格式。
2D图形成后，是可以从云端被下载下来进行人工编辑，以方便用户进行手动调整。
2D图的导出可以自动且同步的，自动化程度高，大大地提升了图片的处理效率。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例的基于3D模型转换2D图片的方法的流程示意图。
图2是本发明第一实施例的图1中当步骤S2得到的2D 图片是渲染图时，步骤S2的子流程示意图。
图3是本发明第一实施例的图1中当步骤S2得到的2D 图片是线条图时，步骤S2的子流程示意图。
图4是本发明第二实施例的基于3D模型转换2D图片的系统的模块连接结构示意图。
图5是本发明第二实施例中图4中图像处理模块的子模块连接结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1，本发明的第一实施例提供一种基于3D 模型转换2D图片的方法，所述基于3D模型转换2D图片的方法包括以下步骤：
S1：上传3D模型至云端；
S2：云端基于3D模型导出一个或多个视角的2D图；
S3：预览2D图；及
S4：将2D图上传至服务器或者远程终端。
可以理解，所述步骤S3和S4可以省略。
可以理解，在所述步骤S1中，用户可以在网页上或者移动终端上输入3D模型，例如在手机微信端或者APP 端上传3D模型；又或者在电脑端登录网页后上传3D模型。所述3D模型的文件格式包括但不限于stp、igs、step、 sldprt等常见的3D模型的文件格式。还可以理解，所述3D模型是上传至云端服务器的。作为一种实施例，3D模型的格式可以是任意的。
可以理解，在步骤S2中，云端基于3D模型自动导出一个或多个视角的2D图，即云端收到用户请求后(如用户通过在电子设备上进行单击等操作发出用户请求)，一个或多个视角的2D图被导出，无须用户进行手动调整。即本发明提供的是一种基于3D模型自动转换2D图片的方法。
优选地，在步骤S2中，云端基于3D模型自动同步导出多个视角的2D图。
可以理解，所述步骤S2中基于3D模型导出的一个或多个视角的2D图包括但不限于主视图、后视图、左视图、右视图、俯视图、仰视图和立体图中的一个或多个，最佳的情形是一次性同步导出上述七个视图，这样就可以展示出3D模型的全部外形。还可以理解，当从多个角度 (包括两个或两个以上的角度)看到的3D模型的外形一致时，可以省略部分角度的视图，而不需要将七个视图全部导出，例如：当从左边和右边看到的3D模型的外形是一样时，可以省略左视图或者右视图，其省略情况包括但不限于因为视图之间相同、对称等。本发明中以导出多个视角的2D图片为例来进行说明。可以理解，所述2D图的格式包括但不限于jpg、png、tiff、raw、gif或者psd 等常见的图片格式。优选地，所述2D图为2D图片格式，进一步优选为jpg格式的2D图片。
可以理解，所述步骤S2得到的多个视角的2D图片可以是渲染图或者线条图。(本发明中所提及的上下左右前后俯仰等方位词仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置，可以理解，指定视图在平面内进行180°旋转后，位置词“下”即可以替换为位置词“上”)。
还可以理解，所述步骤S2是在云端服务器去执行的，当多个用户端同时将3D模型上传至云端服务器请求进行处理时，云端服务器会对多个用户端的请求进行处理，并安排多个用户端同时或者按照一定顺序执行将3D模型同时自动转换呈多个视角的2D图片的处理动作。另外，所述云端基于3D模型导出多个视角的2D图片是自动进行的，即用户上传3D模型至远端后点击开始图标(用户可以通过点击图标发起3D模型导出多个视角的2D图片请求)，云端即自动同步生成多个视角的2D图片。
可以理解，2D图可从云端被下载以被用户进行保存或编辑，或编辑后或未被编辑重新上传至云端。
请参考图2，当步骤S2得到的多个视角的2D图片是渲染图时，所述步骤S2具体为：
S21：基于3D模型建立三维坐标系；
S22：在三维坐标系上设置至少一个虚拟相机对3D 模型进行多角度拍摄以导出多个视角的2D图片。
可以理解，在所述步骤S21中以3D模型的中心为原点建立三维坐标系。
当所述虚拟相机的数量是一个时，一个虚拟相机相对于3D模型转动不同的角度来进行拍摄，例如：设置虚拟相机的初始位置位于正视3D模型的方向上，从而得到主视图，然后在XY轴平面上按照顺时针或者逆时针依次转动九十度，从而得到左视图、后视图和右视图，再在转动虚拟相机至Z轴方向在3D模型上方和下方进行拍摄以得到俯视图和仰视图，虚拟相机再相对于Z轴转动一固定角度来拍摄得到立体图，该固定角度可以是45°、135°或者120°等，该固定角度可以进行重新编辑。当所述虚拟相机的数量为多个时，在相对于3D模型的前、后、左、右、上、下六个方位上固定设置有至少一虚拟相机来进行拍摄得到六视图，在相对于3D模型具有一固定角度的方位上设置有至少一虚拟相机来拍摄得到立体图，该固定角度可以是45°、135°或者120°等，该固定角度可以进行重新编辑。可以理解，上述步骤S22中得到的2D图片是渲染图。
另外，所述步骤S2在步骤S22之前还包括以下步骤：
S20：设置拍摄环境。
可以理解，所述步骤S20可以在步骤S21之前执行，也可以是在步骤S21和步骤S22之间执行。设置拍摄环境指的是利用虚拟相机拍摄3D模型时设置周围环境的光线、设置模拟拍摄的地点、设置拍摄环境的背景等，其中通过设置拍摄环境的光线可以调整拍摄出来的2D图片的亮度，模拟拍摄的地点可以是工作间、工厂、院落、办公室等生活中常见的一些拍摄图片的场景，拍摄环境的背景可以是纯色的、自然色的、彩色的或者其它常见的拍摄背景。
请参考图3，当需要拍摄得到的2D图片为线条图时，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S21a：基于3D模型建立三维坐标系；
S22a：对3D模型进行线条渲染；
S23a：在三维坐标系上设置至少一个虚拟相机对3D 模型进行多角度拍摄以得到多个视角的2D图片；及
S24a：对多个视角的2D图片进行线条优化处理。
可以理解，所述步骤S21a和步骤S22a的顺序可以置换。
可以理解，在所述步骤S22a中，对3D模型进行线条渲染是指将实体形式的3D模型渲染成线条形式的3D模型。因此，当所述步骤S1中上传的3D模型即为线条形式的3D模型时，所述步骤S22a可以省略。
作为一种实施例，在所述步骤S24a中，基于两个相连接的表面或者零部件之间的夹角来判定是否删除两者的连接线以进行线条优化处理。作为一种实施例基于两个相连接的表面的法线的夹角来判定是否删除两者之间的连接线，当两个连接的零部件之间的法线夹角不平行时，保留两者的连接线，即两个表面之间不是平滑过渡的则必然存在连接线；当两个连接的零部件之间的法线夹角平行时，删除两者的连接线，即两个表面之间是平滑过渡时，两者的连接线是不存在的，需要删除掉该连接线。还可以理解，当两个相连接的表面中至少有一个为弧面时，基于弧面的切线与另一个表面或者另一个表面的切线是否平行来判定是否删除两者的连接线，当平行时，删除两者的连接线，若不平行，则保留该连接线。作为一种实施例，判断相邻连接面上法线之间的夹角变化趋势确定是否删除两相邻连接面上的连接线，当法线之间的夹角变化趋势连续时(作为一种实施例，可以设置一角度变化阈值，超过该阈值则认为不连续，反之，则认为连续)，则判定两相邻连接面为平滑过渡，删除连接线；反之，则不删除。
作为一种实施例，所述线条优化处理还包括将虚线转换为实线，调整所有线条的粗细程度、颜色均一致，将断线转换为完成的线条等等。还可以理解，所述线条优化处理方式是基于菲涅尔边缘检测算法、表面切线查找边缘算法和模型交集边缘算法中的一种或多种去进行线条优化。
另外，所述基于3D模型转换2D图片的方法在步骤 S2之后还包括以下步骤：
S2x：对每个视角的2D图片进行命名。
进一步还可以对每个视角的2D图片进行编号和/或转成PDF。
可以理解，当自动导出多个视角的2D图片之后，对每个视角的2D图片分别进行对应的命名，例如从正视于 3D模型拍摄得到的2D图片命名为主视图，从3D模型的左边拍摄得到的2D图片命名为左视图，从3D模型的上方拍摄得到的2D图片命名为俯视图，等等。还可以理解，作为一种变形，在步骤S2中拍摄得到2D图片后即对每个视角的2D图片进行对应的命名，而无需全部拍摄完成之后再进行命名。
可以理解，所述基于3D模型转换2D图片的方法在步骤S2之后还包括以下步骤：
S2y：对2D图片所展示的内容进行描述。
可以理解，所述步骤S2y中对2D图片所展示的内容进行描述指的是对2D图片所展示的产品的名称、产品的用途或功能、省略视图、产品的设计要点和最能表明本产品外形设计要点的图片中的一种或多种进行描述。另外，当产品的材质为反光材质时，也可以在步骤S2y中进行描述；当产品的部分或全部是透明时，也可以在步骤S2y中进行描述；当想要保护产品的色彩时，也可以在步骤S2y 中进行描述。还可以理解，在所述步骤S2y中是预先设定好了一个描述模板的，使用者可以对描述模板进行实时更改以适用于不同的产品类型。
另外，所述基于3D模型转换2D图片的方法在步骤 S2之后还包括以下步骤：
S2z：设置2D图片的图片格式。
可以理解，所述步骤S2z中设置2D图片的图片格式指的是设置图片的长宽尺寸、像素等，例如预先设置2D 图片的长宽尺寸为12.7*8.89cm，像素为300像素/英寸。
可以理解，在所述步骤S3中，预览2D图片可以检查各个视角的2D图片之间角度和尺寸及其它细节是否对应，还可以检查对2D图片所展示的内容进行描述是否准确，以及检查是否存在其他明显性的错误，例如图像缺失、图像歪曲等。
可以理解，在所述步骤S4中，是将2D图片导入进服务器或者远程终端进行存储以进行下一步操作，比如说将得到的多个视角的2D图片和相关描述上传至中国专利电子申请系统，从而可以实现外观设计专利的自主提交，极大程度地为创新者提交外观设计专利提供了便利，有利地推动了知识产权行业的发展。
请参考图4，本发明的第二实施例还提供一种基于3D 模型转换2D图的系统10，所述基于3D模型转换2D图的系统10包括输入模块11、图像处理模块13和预览模块15，所述图像处理模块13与输入模块11和预览模块 15连接，所述输入模块11用于输入3D模型并将3D模型上传至云端服务器，所述图像处理模块13用于自动同步导出多个视角的2D图片，所述预览模块15用于预览2D 图片。所述基于3D模型转换2D图的系统10通过网页端或者移动终端将转换后的2D图片上传至服务器或者远程终端以进行下一步操作，例如提交至中国专利电子申请系统。
请参考图5，所述图像处理模块13包括创建单元131、第一设置单元133、第二设置单元135、线条渲染单元137 和线条优化处理单元139，创建单元131与线条渲染单元 137连接，所述线条优化处理单元139与第一设置单元133 连接，创建单元131与第一设置单元133、第二设置单元 135连接，所述创建单元131用于以3D模型为中心建立三维坐标系，所述第一设置单元133用于在三维坐标系上设置一个或多个虚拟相机对3D模型进行多角度拍摄，所述第二设置单元135用于设置拍摄环境，所述线条渲染单元137用于对3D模型进行线条渲染，所述线条优化处理单元139用于对多个视角的2D图片进行线条优化处理。
另外，所述基于3D模型转换2D图的系统10还包括命名模块17，所述命名模块17与图像处理模块13连接，其用于对每个视角的2D图片进行命名。
另外，所述基于3D模型转换2D图的系统10还包括描述模块19，所述描述单元19与预览单元15连接，所述描述单元19用于对2D图片所展示的内容进行描述。
另外，所述基于3D模型转换2D图的系统10还包括格式设置模块18，所述格式设置模块18与图像处理模块 13连接，所述格式设置模块18用于设置2D图片的图片格式。
可以理解，基于3D模型转换2D图的系统10是用于执行第一实施例中基于3D模型自动转换2D图的方法。
本发明的第三实施例还提供一种计算机可读取的存储介质，其用于存储基于3D模型转换2D图的计算机程序，所述计算机程序执行第一实施例中基于3D模型自动转换2D图的方法，其执行的可以是所述方法中的一个或多个步骤。
一般计算机可读取介质的形式包含：软盘(floppy disk)、可挠性盘片(flexibledisk)、硬盘、磁带、任何其余的磁性介质、CD－ROM、任何其余的光学介质、打孔卡片 (punchcards)、纸带(paper tape)、任何其余的带有洞的图案的物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、可抹除可编程只读存储器(EPROM)、快闪可抹除可编程只读存储器(FLASH－EPROM)、其余任何存储器芯片或卡匣(cartridge)、或任何其余可让计算机读取的介质。指令可进一步被一传输介质所传送或接收。“传输介质”这个术语可包含任何有形或无形的介质，其可用来存储、编码或承载用来给机器执行的指令，并且包含数字或模拟通信信号或其余促进上述指令的通信的无形介质。传输介质包含同轴电缆、铜线以及光纤，其包含了用来传输一计算机数据信号的总线的导线。
可以理解，本发明中2D图包括但不限于2D图片，本发明中以图片为例来进行说明的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：上传3D模型至云端；及
S2：云端基于3D模型导出一个或多个视角的2D图。
2.如权利要求1所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：当步骤S2得到的一个或多个2D图是渲染图时，所述步骤S2具体为：
S21：基于3D模型建立三维坐标系；及
S22：在三维坐标系上设置至少一个虚拟相机对3D模型进行多角度拍摄以导出一个或多个视角的2D图。
3.如权利要求2所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：所述步骤S2在步骤S22之前还包括以下步骤：
S20：设置拍摄环境。
4.如权利要求1所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：当步骤S2得到的一个或多个视角的2D图片是线条图时，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S21a：基于3D模型建立三维坐标系；
S22a：对3D模型进行线条渲染；
S23a：在三维坐标系上设置至少一个虚拟相机对3D模型进行多角度拍摄得到一个或多个视角的2D图；及
S24a：对一个或多个视角的2D图进行线条优化处理。
5.如权利要求4所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：在所述步骤S24a中，基于两个相连接的表面或者零部件之间的夹角来判定是否删除两者的连接线以进行线条优化处理。
6.如权利要求1所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：所述基于3D模型转换2D图的方法在步骤S2之后还包括以下步骤：
S2x：对每个视角的2D图进行命名、和/或编号和/或转成PDF。
7.如权利要求1所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：所述基于3D模型转换2D图的方法在步骤S2之后还包括以下步骤：
S2y：对2D图所展示的内容进行描述。
8.如权利要求1所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：所述基于3D模型转换2D图的方法在步骤S2之后还包括以下步骤：
S2z：设置2D图的图片格式。
9.如权利要求1所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：所述一个或多个视角的2D图为主视图、后视图、左视图、右视图、俯视图、仰视图和立体图中的一个或多个。
10.如权利要求9所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：当从至少两个角度看到的3D模型的外形一致时，部分角度的视图被省略导出。
11.如权利要求1所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：云端服务器对多个用户端的请求进行处理，多个用户端的请求同时或者按照一定顺序被执行。
12.如权利要求1所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：在步骤S1中，3D模型为任意格式的3D模型。
13.如权利要求1所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：所述2D图可从云端被下载以被用户进行保存或编辑或重新上传至云端。
14.如权利要求1所述的基于3D模型转换2D图的方法，其特征在于：所述多个视角的2D图自动同步生成。
15.一种基于3D模型转换2D图的系统，其特征在于：所述基于3D模型转换2D图的系统包括输入模块、图像处理模块和预览模块，所述输入模块用于输入3D模型，所述图像处理模块用于导出一个或多个视角的2D图，所述预览模块用于预览2D图。
16.一种计算机可读取的存储介质，其用于存储基于3D模型转换2D图的计算机程序，其特征在于：所述计算机程序执行如权利要求1－14任一项所述的基于3D模型转换2D图的方法。
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