CN111369690A

CN111369690A - 积木模型的生成方法、装置、终端和计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN111369690A
Application number: CN201811607788.7A
Authority: CN
Inventors: 熊友军; 李亮
Original assignee: Ubtech Robotics Corp
Current assignee: Ubtech Robotics Corp
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2038-12-26
Also published as: CN111369690B

Abstract

本发明实施例公开了一种积木模型的生成方法、装置、终端和计算机可读存储介质，该方法包括：基于多个方位对目标模型进行扫描，获取所述目标模型的轮廓图像；根据预设零件库中的积木零件对所述轮廓图像进行匹配，得到匹配所述轮廓图像的子零件；根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型。通过上述方法，能够通过扫描实物后快速将实物转换为积木模型，提升用户对实物的抽象能力。

Description

积木模型的生成方法、装置、终端和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种积木模型的生成方法、装置、终端和计算机可读存储介质。

背景技术

积木通常是立方的木头或塑料固体玩具，容许进行不同的排列或进行建筑活动，积木有各种样式，可开发儿童智力，可拼成各种房屋造型、动物造型等。

目前喜欢积木搭建的小朋友想通过积木搭建自己喜欢的模型时，经常难以选择到合适的积木零件并且不知道如何拼接，父母通常会购买各种积木套件，但往往还是无法搭建出符合心意的模型，造成了不必要的浪费，也限制了儿童的想象空间。

发明内容

本发明实施例提供一种积木模型的生成方法、装置、终端和计算机可读存储介质，能够快速将实物转换为积木模型，提升用户对实物的抽象能力。

一种积木模型的生成方法，包括：

基于多个方位对目标模型进行扫描，获取所述目标模型的轮廓图像；

根据预设零件库中的积木零件对所述轮廓图像进行匹配，得到匹配所述轮廓图像的子零件；

根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型。

可选的，在其中一个实施例中，所述基于多个方位对目标模型进行扫描，获取所述目标模型的轮廓图像，包括：

基于多个方位对目标模型进行扫描，生成所述目标模型在每个方位上对应的二维图像；

将所述每个方位上的二维图像合成后进行模糊处理，获得所述目标模型的轮廓图像。

可选的，在其中一个实施例中，所述根据预设零件库中的积木零件对所述轮廓图像进行匹配，得到匹配所述轮廓图像的子零件，包括：

根据所述积木零件的二维图像按预设拼接策略拼接为所述轮廓图像，得到能够拼接得到所述轮廓图像的子零件。

可选的，在其中一个实施例中，所述根据所述积木零件的二维图像按预设拼接策略拼接为所述轮廓图像，得到能够拼接得到所述轮廓图像的子零件包括：

计算所述轮廓图像的面积及边缘形状；

在预设零件库中逐次筛选面积及边缘形状与所述轮廓图像相似的积木零件，确定筛选出的所述积木零件为子零件；

提取所述子零件的二维图像，按照预设方向依次将所述子零件的二维图像拼接为与所述轮廓图像相似的拼接图像。

可选的，在其中一个实施例中，在所述根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型之前，还包括：

判断所述拼接图像与所述轮廓图像的相似度是否大于预设相似度阈值；

若是，则提取所述子零件的三维模型。

可选的，在其中一个实施例中，所述根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型，包括：

根据所述子零件中可拼接的接口对不同子零件进行匹配；

将匹配后的子零件的三维模型按照所述拼接图像的拼接路径进行组装，得到与所述目标模型相似的三维积木模型。

可选的，在其中一个实施例中，所述方法还包括：

当所述三维积木模型与所述目标模型的相似度大于预设相似度阈值时，根据所述子零件生成零件清单。

一种积木模型的生成装置，包括：

图像扫描模块，用于基于多个方位对目标模型进行扫描，获取所述目标模型的轮廓图像；

零件匹配模块，用于根据预设零件库中的积木零件对所述轮廓图像进行匹配，得到匹配所述轮廓图像的子零件；

模型组装模块，用于根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型。

一种终端，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

上述积木模型的生成方法、装置、终端和计算机可读存储介质，基于多个方位对目标模型进行扫描，获取所述目标模型的轮廓图像，根据预设零件库中的积木零件对所述轮廓图像进行匹配，得到匹配所述轮廓图像的子零件，根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型。通过上述方法，能够通过扫描实物后快速将实物转换为积木模型，提升用户对实物的抽象能力。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中终端的内部结构示意图；

图2为一个实施例中积木模型的生成方法的流程图；

图3为另一个实施例中积木模型的生成方法的流程图；

图4为另一个实施例中积木模型的生成方法的流程图；

图5为一个实施例中轮廓图像的分割示意图；

图6为另一个实施例中积木模型的生成方法的流程图；

图7为另一个实施例中积木模型的生成方法的流程图；

图8为一个实施例中积木零件的拼接示意图；

图9为一个实施例中积木模型的生成装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请。可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一应用程序称为第二应用程序，且类似地，可将第二进应用程序为第一应用程序。第一应用程序和第二应用程序两者都是应用程序，但其不是同一应用程序。

图1为一个实施例中终端的内部结构示意图。如图1所示，该终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器和摄像头。其中，该处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备的运行。存储器用于存储数据、程序等，存储器上存储至少一个计算机程序，该计算机程序可被处理器执行，以实现本申请实施例中提供的适用于终端的积木模型的生成方法。存储器可包括磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random-Access-Memory，RAM)等。例如，在一个实施例中，存储器包括非易失性存储介质及内存储器。非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该计算机程序可被处理器所执行，以用于实现以下各个实施例所提供的一种积木模型的生成方法。内存储器为非易失性存储介质中的操作系统计算机程序提供高速缓存的运行环境。摄像头可以是单摄像头或多个摄像头，例如双摄像头、三摄像头、四摄像头等，用于扫描目标模型以生成三维积木模型。该终端可以是手机、平板电脑或者个人数字助理或穿戴式设备等。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的终端的限定，具体的终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

图2为一个实施例中积木模型的生成方法的流程图。本实施例中的积木模型的生成方法，以运行于如图1所示的终端上为例进行描述，该积木模型的生成方法，能够快速将实物转换为积木模型，提升用户对实物的抽象能力。如图2所示，积木模型的生成方法包括以下步骤202～步骤206：

步骤202：基于多个方位对目标模型进行扫描，获取所述目标模型的轮廓图像。

具体的，目标模型可以理解为可以用积木堆积成型的实物，例如玩偶、建筑、人物等。可以通过终端上的摄像头对希望堆积的目标模型进行全方位扫描，终端可以生成该目标模型的图片，在进行相应处理后形成该目标模型的轮廓图像。

举例说明，终端上安装有应用程序(Application，APP)，应用程序指的是为完成某项或多项特定工作的计算机程序，它运行在用户模式，可以和用户进行交互，具有可视的用户界面。用户通过应用程序与终端进行交互，当需要扫描目标模型时，开启终端上的摄像头对目标模型进行扫描，终端通过应用程序可以将扫描生成的图片进行合成处理，进而形成目标模型的轮廓图像并显示在终端的显示页面。

步骤204：根据预设零件库中的积木零件对所述轮廓图像进行匹配，得到匹配所述轮廓图像的子零件。

预设零件库指的是预先存储有大量积木零件的数据库，例如存储有某个品牌下所有积木零件的数据库，预设零件库中存储有积木零件的二维图像和三维模型。进一步的，根据预设零件库中的积木零件的二维图像按预设拼接策略拼接为所述轮廓图像，得到能够拼接得到所述轮廓图像的子零件。

具体的，终端上的应用程序在获得轮廓图像后，计算该轮廓图像的面积及边缘形状，在预设零件库中逐次筛选面积及边缘形状与所述轮廓图像相似的积木零件，确定筛选出的所述积木零件为子零件，提取所述子零件的二维图像，按照预设方向依次将所述子零件的二维图像拼接为与所述轮廓图像相似的拼接图像。

例如，可以通过对目标模型的轮廓图像进行线性分割，将轮廓图像分割为预设零件库中积木零件的形状，并通过预设零件库中的积木零件按照预设拼接策略逐次拼接，得到与该轮廓图像相似的图像。

步骤206：根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型。

其中，三维积木模型可以理解为通过积木零件的三维模型按照一定规律组装形成的积木模型。在通过子零件的二维图像拼接为与轮廓图像相似的拼接图像后，终端上的应用程序根据子零件的三维模型进行三维组装，得到与目标模型相似的三维积木模型。

具体的，终端上的应用程序可以根据子零件中可拼接的接口对不同子零件进行匹配，将匹配后的子零件的三维模型按照所述拼接图像的拼接路径进行组装，得到与所述目标模型相似的三维积木模型。

本实施例提供的积木模型的生成方法，基于多个方位对目标模型进行扫描，获取所述目标模型的轮廓图像，根据预设零件库中的积木零件对所述轮廓图像进行匹配，得到匹配所述轮廓图像的子零件，根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型。通过上述方法，能够通过扫描实物后快速将实物转换为积木模型，提升用户对实物的抽象能力。

在一个实施例中，该积木模型的生成方法还包括：当所述三维积木模型与所述目标模型的相似度大于预设相似度阈值时，根据所述子零件生成零件清单。

具体的，终端上的应用程序在根据子零件组装为与目标模型相似的三维积木模型后，判断三维积木模型与目标模型的相似度是否大于预设相似度阈值，当三维积木模型与目标模型的相似度大于预设相似度阈值时，根据匹配的子零件生成零件清单。

举例来说，预设相似度阈值可以是90％，当三维积木模型与目标模型的相似度大于90％时，表明终端上的应用程序生成的三维积木模型与目标模型的相似程度较高，则根据匹配的子零件生成零件清单，可以通过该零件清单到商店购买积木，以通过积木组装出该目标模型。

本实施例提供的积木模型的生成方法，在无需购买积木实物的情况下，通过扫描实物后生成相似的三维积木模型并获取零件清单，能够有助于小朋友提升对实物进行抽象的能力，并且可以针对性的购买自己喜欢的积木玩具，避免不必要的浪费。

如图3所示，在一个实施例中，所述基于多个方位对目标模型进行扫描，获取所述目标模型的轮廓图像，也即是步骤202还包括以下步骤302～步骤304：

步骤302：基于多个方位对目标模型进行扫描，生成所述目标模型在每个方位上对应的二维图像。

举例说明，当用户打开终端对要构建成三维积木模型的物体进行扫描，可以从六个方向(前、后、左、右、上、下)全方位扫描该物体，可以理解的是，还可以从更多或更少的方位扫描物体，本实施例对此不进行限定。进一步的，终端开启摄像头，通过摄像头获取物体在每个方位下的图像。

步骤304：将所述每个方位上的二维图像合成后进行模糊处理，获得所述目标模型的轮廓图像。

具体的，终端上的应用程序实时对对每个方向上物体的图形进行抽象成轮廓图，例如通过对图像进行模糊处理，提取该物体的轮廓图像。

如图4所示，在一个实施例中，所述根据所述积木零件的二维图像按预设拼接策略拼接为所述轮廓图像，得到能够拼接得到所述轮廓图像的子零件，也即步骤204还包括以下步骤402～步骤406：

步骤402：计算所述轮廓图像的面积及边缘形状。

具体的，由于预设零件库中的积木零件根据不同外形轮廓可以分为多种类型，如长方型，L型，弧型，S型等，通过计算出轮廓图像的面积及边缘形状，便于快速匹配出能够拼接出该轮廓图像的积木零件。

步骤404：在预设零件库中逐次筛选面积及边缘形状与所述轮廓图像相似的积木零件，确定筛选出的所述积木零件为子零件。

具体的，子零件指的是能够拼接出三维积木模型的积木零件。通过积木零件的二维图像与轮廓图像进行比较，在预设零件库中筛选出面积及外形最接近该轮廓图像的积木零件，确定筛选出的所述积木零件为子零件。

步骤406：提取所述子零件的二维图像，按照预设方向依次将所述子零件的二维图像拼接为与所述轮廓图像相似的拼接图像。

举例说明，如图5所示，为一个实施例中轮廓图像的分割示意图，将筛选出的积木零件1(实虚线包围部分)放在轮廓图像的中心位置上，用线在轮廓图像上描绘出积木零件的图像，可选的，可以在筛选出的积木零件中随机选择一种放在轮廓图像的中心。

进一步的，按上下左右任一方向计算轮廓图像与积木零件1重叠以外的面积，从预设零件库中选择面积及外形最接近该部分的积木零件，然后在该轮廓图像上描绘出积木零件2(虚线包围部分)。

进一步的，依次在轮廓图想中未被描绘的部分选择积木零件并描绘零件图片，如果某一边的部分未能找到合适的积木零件，则选择面积与外形最接近的积木零件进行拼接。最后，重复以上操作直至将轮廓图像分割完毕。

本实施例提供的模型的生成方法，能够通过扫描实物后快速将实物转换为与实物相似的三维积木模型，提升用户对实物的抽象能力。

如图6所示，在一个实施例中，在所述根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型之前，也即在步骤206之前还包括以下步骤：

步骤602：判断所述拼接图像与所述轮廓图像的相似度是否大于预设相似度阈值；若是，则执行步骤604。

步骤604：提取所述子零件的三维模型。

例如，预设相似度阈值可以是90％，当拼接图像与轮廓图像的相似度大于90％时，表明终端上的应用程序生成的拼接图像与轮廓图像的相似程度较高，则提取匹配的子零件的三维模型，可以通过该子零件的三维模型组装为与目标模型相似的三维积木模型。

本实施例提供的积木模型的生成方法，能够通过扫描实物后快速将实物转换为与实物相似的三维积木模型，提升用户对实物的抽象能力。

如图7所示，在一个实施例中，所述根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型，也即步骤206还包括以下步骤702～步骤704：

步骤702：根据所述子零件中可拼接的接口对不同子零件进行匹配。

具体的，预设零件库中不同类型的积木零件可以根据拼接接口的不同匹配对应的可拼接的积木零件，如图8所示，为一个实施例中积木零件的拼接示意图，积木零件a有3个可拼接的接口，积木零件b有1个可拼接的接口，其中积木零件a的接口2对应匹配积木零件b的接口1。需要说明的是，预设零件库中记录着每个可以匹配接口的积木零件以及相应的匹配类型。

步骤704：将匹配后的子零件的三维模型按照所述拼接图像的拼接路径进行组装，得到与所述目标模型相似的三维积木模型。

具体的，根据积木零件的可拼接接口的数量选取积木零件进行拼接，例如，选择同时能对接两个或多个接口且面积最小的积木零件进行拼接，若有多个合适的零件则随机选择其中一个作为子零件。进一步的，将匹配后的子零件的三维模型按照拼接图像的拼接路径进行组装，得到与所述目标模型相似的三维积木模型。

本实施例提供的积木模型的生成方法，可以通过选择接口匹配的积木零件，并按照拼接图像的拼接路径进行组装，最终得到与目标模型相似度高的三维积木模型，提升了用户对实物的抽象能力。

应该理解的是，虽然上述图2-4、图6-7中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-4、图6-7中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

如图9所示，在一个实施例中，提供了一种积木模型的生成装置，该装置包括图像扫描模块910、零件匹配模块920和模型组装模块930。

图像扫描模块910，用于基于多个方位对目标模型进行扫描，获取所述目标模型的轮廓图像。

零件匹配模块920，用于根据预设零件库中的积木零件对所述轮廓图像进行匹配，得到匹配所述轮廓图像的子零件。

模型组装模块930，用于根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型。

上述积木模型的生成装置，能够通过扫描实物后快速将实物转换为积木模型，提升用户对实物的抽象能力。

关于积木模型的生成装置的具体限定可以参见上文中对于积木模型的生成方法的限定，在此不再赘述。上述积木模型的生成装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本申请实施例中提供的积木模型的生成装置中的各个模块的实现可为计算机程序的形式。该计算机程序可在终端或服务器上运行。该计算机程序构成的程序模块可存储在终端或服务器的存储器上。该计算机程序被处理器执行时，实现本申请实施例中所描述的积木模型的生成方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如上述各实施例中所描述的积木模型的生成方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品。一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各实施例中所描述的积木模型的生成方法。

在上述实施例中，可以全部或部分的通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种积木模型的生成方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于多个方位对目标模型进行扫描，获取所述目标模型的轮廓图像，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预设零件库中的积木零件对所述轮廓图像进行匹配，得到匹配所述轮廓图像的子零件，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述积木零件的二维图像按预设拼接策略拼接为所述轮廓图像，得到能够拼接得到所述轮廓图像的子零件包括：

计算所述轮廓图像的面积及边缘形状；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型之前，还包括：

若是，则提取所述子零件的三维模型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述子零件组装为与所述目标模型相似的三维积木模型，包括：

根据所述子零件中可拼接的接口对不同子零件进行匹配；

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种积木模型的生成装置，其特征在于，包括：

9.一种终端，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。