CN111008484A - 一种二维户型图转三维场景图的处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种二维户型图转三维场景图的处理方法，应用于将平面绘制系统中绘制的二维平面图自动生成三维户型的计算，其特征在于，包括以下步骤：S1、平面图绘制：在平面图绘制系统中创建二维平面图；S2、封闭空间检测：对创建二维平面图进行封闭空间的检测；S3、房间挖空：将S2检测到的结果生成三维图形，并进行房间式挖空；S4、贴图计算：区分挖空后的三维图形的不同表面，然后根据用途进行材质设置；通过采用基于虚幻引擎的BSP系统，实现只需要绘制二维平面图后自动生成三维户型；且根据用途，在生成后的模型表面进行贴图匹配；有效解决建模和修改几何体形状的操作很麻烦且费时费力、成本较高等问题。
Description
技术领域
本发明涉及算法领域，尤其是涉及一种二维户型图转三维场景图的处理方法。
背景技术
现有技术，在虚幻引擎4中进行三维户型场景搭建，需要事先在其它三维软件中进行建模(如3ds Max、Maya、Blender)。但这项工作对技术人员能力要求较高，且费时费力，成本较高。
另一种是基于虚幻引擎4中已有的BSP系统进行搭建。BSP系统的缺点是功能过于简单，只能进行简单的或系统内置的几何体创建(如正方体，圆，楼梯)。修改几何体形状的操作很麻烦。所以，BSP系统一般只用于非常简单的三维场景搭建。
发明内容
本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
一种二维户型图转三维场景图的处理方法，应用于将平面绘制系统中绘制的二维平面图自动生成三维户型的计算，其特征在于，包括以下步骤：
S1、平面图绘制：在平面图绘制系统中创建二维平面图；
S2、封闭空间检测：对创建二维平面图进行封闭空间的检测；
S3、房间挖空：将S2检测到的结果生成三维图形，并进行房间式挖空；
S4、贴图计算：区分挖空后的三维图形的不同表面，然后根据用途进行材质设置。
进一步的，所述S1通过在平面图绘制系统中，通过点击、拖动鼠标划线的方式，并以线为墙面，创建户型二维平面图。
进一步的，所述S2通过将用户绘制的户型二维平面图进行抽象，提取线的端点，将端点创建为关键点；再计算每个关键点所在的角的角平分线，并对该角平分线位于所在关键点两侧的一个等距离位置处进行标点，所述的点记录为平分点；再求同边线，将每条线的两个关键点的平分点进行相互连线，得出与对应线平行的连线即为同边线；再进行封闭空间判定，通过对得出的同边线进行首尾相连，当所连图形内不包含其他关键点或平分点，即判定为封闭图形，当所连图形内包含其他关键点或平分点，即判定为外包围图形。
进一步的，所述S3通过将S2中得出的外包围图形和封闭图形，生成具体的三围模型，即根据外包围图形生成包围图三维图形；根据封闭图形生成封闭三维图形，再用两个三位图形进行布尔运算，将封闭三维图形进行挖空。
进一步的，所述S4通过虚幻4引擎生成三维场景图的效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过采用基于虚幻引擎的BSP系统，实现只需要绘制二维平面图后自动生成三维户型；且根据用途，在生成后的模型表面进行贴图匹配；有效解决建模和修改几何体形状的操作很麻烦且费时费力、成本较高等问题。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中S1的方法示意图。
图2是本发明中S2的方法示意图。
图3是本发明中S2的复杂图形示意图。
图4是本发明中S3的方法示意图。
图5是本发明中S5的方法示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种二维户型图转三维场景图的处理方法，应用于将平面绘制系统中绘制的二维平面图自动生成三维户型的计算，其特征在于，包括以下步骤：
S1、平面图绘制：在平面图绘制系统中创建二维平面图；
S2、封闭空间检测：对创建二维平面图进行封闭空间的检测；
S3、房间挖空：将S2检测到的结果生成三维图形，并进行房间式挖空；
S4、贴图计算：区分挖空后的三维图形的不同表面，然后根据用途进行材质设置。
进一步的如图1所示，所述S1通过在平面图绘制系统中，通过点击、拖动鼠标划线的方式，并以线为墙面，创建户型二维平面图。
进一步的如图2和图3所示，所述S2通过将用户绘制的户型二维平面图进行抽象，提取线的端点，将端点创建为关键点；再计算每个关键点所在的角的角平分线，并对该角平分线位于所在关键点两侧的一个等距离位置处进行标点，所述的点记录为平分点；再求同边线，将每条线的两个关键点的平分点进行相互连线，得出与对应线平行的连线即为同边线；再进行封闭空间判定，通过对得出的同边线进行首尾相连，当所连图形内不包含其他关键点或平分点，即判定为封闭图形，当所连图形内包含其他关键点或平分点，即判定为外包围图形。
在本实施例中，将用户绘制的户型图进行抽象即在绘制过程中，每点击一次鼠标创建一个关键点；一面墙则至少由两个点组成；计算每个点所在的角的角平分线即以点A为例，∠DAB由一个锐角和一个钝角，分别做这两个角的角平分线AE和AF，在根据实际情况，代入墙体厚度，根据三角函数公式计算出点E和F的位置，以此类推，计算出角平分线BG、BH、DK、DL、CI、CJ对应的点G、H、K、L、I、J的位置；求同边线即将已知点A与B相连，用点A的所有角平分点与点B的所有角平分点两两相连，得到FG,GH,EH,EG，由共线方程公式可求出FG和EH与线段AB相交，交点为P；而FH和EG则不与AB相交，即认为FH和EG为AB的同边线；封闭空间判定包括封闭图形的定义和外包围图形的定义，所述封闭图形的定义为同边线首尾相连组成的图形内不包含其它任何点；当EGIK组成的四边形内不包含其它任何点，则可以认为它是一个封闭图形；当FHJL内包含了多个点，则它不是封闭图形；所述外包围图形的定义为同边线首尾相连组成的图形包含其它所有点；当FHJL组成的图形包含其它所有的图形，则认为它是一个外包围图形；如图4所示，为复杂图形示例，即当FEDCB组成的图形包含其它所有点，则它是外包围图形。
进一步的如图4所示，所述S3通过将S2中得出的外包围图形，和封闭图形；生成具体的三围模型，即根据外包围图形生成外包围三维图形；根据封闭图形生成封闭三维图形，其中通过将ABCD表示外包围图形；在此基础上，给ABCD添加高度信息；即在原有的由(x,y)组成的二维信息扩展到(x,y,z)；其中z的值取决于墙的高度；如：如果墙高4米，则A点的z为400mm,E点的z为0mm；最后再用两个三位图形进行布尔运算，将封闭图形生成三维图形进行挖空。
进一步的如图5所示，所述S4通过虚幻4引擎生成三维场景图的效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (5)
1.一种二维户型图转三维场景图的处理方法，应用于将平面绘制系统中绘制的二维平面图自动生成三维户型的计算，其特征在于，包括以下步骤：
S1、平面图绘制：在平面图绘制系统中创建二维平面图；
S2、封闭空间检测：对创建二维平面图进行封闭空间的检测；
S3、房间挖空：将S2检测到的结果生成三维图形，并进行房间式挖空；
S4、贴图计算：区分挖空后的三维图形的不同表面，然后根据用途进行材质设置。
2.根据权利要求1所述的一种二维户型图转三维场景图的处理方法，其特征在于，所述S1通过在平面图绘制系统中，通过点击、拖动鼠标划线的方式，并以线为墙面，创建户型二维平面图。
3.根据权利要求1所述的一种二维户型图转三维场景图的处理方法，其特征在于，所述S2通过将用户绘制的户型二维平面图进行抽象，提取线的端点，将端点创建为关键点；再计算每个关键点所在的角的角平分线，并对该角平分线位于所在关键点两侧的一个等距离位置处进行标点，所述的点记录为平分点；再求同边线，将每条线的两个关键点的平分点进行相互连线，得出与对应线平行的连线即为同边线；再进行封闭空间判定，通过对得出的同边线进行首尾相连，当所连图形内不包含其他关键点或平分点，即判定为封闭图形，当所连图形内包含其他关键点或平分点，即判定为外包围图形。
4.根据权利要求1所述的一种二维户型图转三维场景图的处理方法，其特征在于，所述S3通过将S2中得出的外包围图形和封闭图形，生成具体的三围模型，即根据外包围图形生成包围图三维图形；根据封闭图形生成封闭三维图形，再用两个三位图形进行布尔运算，将封闭三维图形进行挖空。
5.根据权利要求1所述的一种二维户型图转三维场景图的处理方法，其特征在于，所述S4通过虚幻4引擎生成三维场景图的效果。
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