CN111739150B - 贵金属三维模型构建方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种贵金属三维模型构建方法及装置，该方法包括：采集待处理贵金属的图片数据；根据待处理贵金属的图片数据构建待处理贵金属的低模模型，并对低模模型进行精细处理，得到高模模型；根据待处理贵金属的图片数据制作漫反射贴图；在预设三维制图软件中创建待处理贵金属的球形全景图；根据球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图；根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型。本发明可以提高对贵金属三维模型的渲染效果，降低渲染时间跟内存，以及对软件终端设备的要求。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种贵金属三维模型构建方法及装置。
背景技术
随着AR(Augmented Reality，增强现实)技术的不断发展，为了在AR应用中达到更加真实的展示效果，三维产品的应用变得越来越普及。以贵金属产品为例，在构建贵金属三维模型时，现有技术一般包括以下步骤：在三维建模软件中制作贵金属模型框架；在贴图制作软件中制作贵金属对应贴图；将贵金属模型框架和贵金属对应贴图导入到Unity中，利用着色器将该贴图赋予到该模型上，进而得到贵金属三维模型。但是，现有技术采用的方法对贵金属的渲染效果不佳，若想要增加渲染效果，则需要设置渲染环境灯光，添加环境反射节点，这样不仅会增加渲染时间跟内存，而且对软件终端设备的要求也较高。
发明内容
本发明实施例提供一种贵金属三维模型构建方法，用以提高对贵金属三维模型的渲染效果，降低渲染时间跟内存，以及对软件终端设备的要求，该方法包括：
采集待处理贵金属的图片数据；
根据待处理贵金属的图片数据构建待处理贵金属的低模模型，并对所述低模模型进行精细处理，得到高模模型；
根据待处理贵金属的图片数据制作漫反射贴图；
在预设三维制图软件中创建待处理贵金属的球形全景图；
根据所述球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图；
根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型。
可选的，根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型，包括：
对高模模型进行拓扑处理以及调整纹理图分布处理，以得到低面模型；
对低面模型和高模模型进行映射及烘焙处理，以得到法线贴图；
将所述法线贴图赋予至低面模型上；
将漫反射贴图、高动态范围图像贴图，以及赋予法线贴图后的低面模型导入Unity中，构建贵金属三维模型。
可选的，根据所述球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图，包括：
将所述球形全景图转换为RAW文件；
对转换后的RAW文件进行色调映射，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图。
可选的，所述预设三维制图软件为3D MAX。
本发明实施例还提供一种贵金属三维模型构建装置，用以提高对贵金属三维模型的渲染效果，降低渲染时间跟内存，以及对软件终端设备的要求，该装置包括：
图片数据采集模块，用于采集待处理贵金属的图片数据；
高模模型建立模块，用于根据待处理贵金属的图片数据构建待处理贵金属的低模模型，并对所述低模模型进行精细处理，得到高模模型；
漫反射贴图制作模块，用于根据待处理贵金属的图片数据制作漫反射贴图；
球形全景图创建模块，用于在预设三维制图软件中创建待处理贵金属的球形全景图；
高动态范围图像贴图获取模块，用于根据所述球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图；
贵金属三维模型构建模块，用于根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型。
可选的，贵金属三维模型构建模块包括：
低面模型制作模块，用于对高模模型进行拓扑处理以及调整纹理图分布处理，以得到低面模型；
法线贴图制作模块，用于对低面模型和高模模型进行映射及烘焙处理，以得到法线贴图；
法线贴图赋予模块，用于将所述法线贴图赋予至低面模型上；
数据导入模块，用于将漫反射贴图、高动态范围图像贴图，以及赋予法线贴图后的低面模型导入Unity中，构建贵金属三维模型。
可选的，高动态范围图像贴图获取模块进一步用于：
将所述球形全景图转换为RAW文件；
对转换后的RAW文件进行色调映射，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图。
可选的，所述预设三维制图软件为3D MAX。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
本发明实施例中，通过采集待处理贵金属的图片数据，根据待处理贵金属的图片数据构建待处理贵金属的低模模型，并对所述低模模型进行精细处理，得到高模模型，再根据待处理贵金属的图片数据制作漫反射贴图，在预设三维制图软件中创建待处理贵金属的球形全景图，根据所述球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图，根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型，提高了对贵金属三维模型的渲染效果，而且无需设置渲染环境灯光，添加环境反射节点，降低了渲染时间跟内存，同时对软件终端设备的要求较低。
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。在附图中：
图1为本发明实施例中贵金属三维模型构建方法的流程图；
图2为本发明实施例中构建贵金属三维模型方法的具体示例图；
图3为本发明实施例中贵金属三维模型构建装置的结构示意图；
图4为本发明实施例中构建贵金属三维模型装置的具体示例图；
图5为本发明实施例中计算机设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
随着AR(Augmented Reality，增强现实)技术的不断发展，为了在AR应用中达到更加真实的展示效果，三维产品的应用变得越来越普及。以贵金属产品为例，在构建贵金属三维模型时，现有技术一般包括以下步骤：在三维建模软件中制作贵金属模型框架；在贴图制作软件中制作贵金属对应贴图；将贵金属模型框架和贵金属对应贴图导入到Unity(Unity是由Unity Technologies开发的一个让玩家轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具，是一个全面整合的专业游戏引擎。Unity类似于Director，Blender game engine，Virtools或Torque Game Builder等利用交互的图型化开发环境为首要方式的软件)中，利用着色器将该贴图赋予到该模型上，进而得到贵金属三维模型。但是，现有技术采用的方法对贵金属的渲染效果不佳，若想要增加渲染效果，则需要设置渲染环境灯光，添加环境反射节点，这样不仅会增加渲染时间跟内存，而且对软件终端设备的要求也较高。为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种贵金属三维模型构建方法。
图1为本发明实施例提供的一种贵金属三维模型构建方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤101、采集待处理贵金属的图片数据。
具体实施时，可以利用高清单反相机(如Canon EOS5D Mark IV)采集待处理贵金属产品对应的高清细节图片。
步骤102、根据待处理贵金属的图片数据构建待处理贵金属的低模模型，并对所述低模模型进行精细处理，得到高模模型。
具体实施时，可以使用3D MAX等3D模型制作工具建造一个低模模型(又称低精度模型，特点是结构简单、面数少、广泛用于游戏开发等)，在模型制作软件zbrush中对低模进行细致的手工雕刻，得到高模模型(又称高精度模型，特点是结构复杂、面数多、细节表现丰富，广泛用于产品展示、电影等)。
步骤103、根据待处理贵金属的图片数据制作漫反射贴图。
在本实施例中，可以使用Photoshop等贴图绘制工具根据待处理贵金属的图片数据手动绘制漫反射贴图。
步骤104、在预设三维制图软件中创建待处理贵金属的球形全景图。
在本实施例中，预设三维制图软件可以为3D MAX，具体实施时，可以在3D MAX中将调节好金属材质球赋予至球体模型，设置摄像机参数进行中心点拍摄，摄像机将采集的场景的图像输出为球形全景图。
步骤105、根据所述球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图。
在本实施例中，高动态范围(High-Dynamic Range，简称HDR)图像，相比普通的图像，可以提供更多的动态范围和图像细节，根据不同的曝光时间的LDR(Low-DynamicRange，低动态范围图像)，并利用每个曝光时间相对应最佳细节的LDR图像来合成最终HDR图像，它能够更好的反映出真实环境中的视觉效果。
步骤105具体包括：
将所述球形全景图转换为RAW文件；
对转换后的RAW文件进行色调映射，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图。
具体实施时，可以将该球形全景图利用Photoshop输出三组不同曝光效果的图片RAW文件，然后将RAW文件导入PTGUI软件后进行色调映射，输出高动态范围图像贴图。
步骤106、根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型。
在本实施例中，如图2所示，步骤106包括：
步骤1061、对高模模型进行拓扑处理以及调整纹理图分布处理，以得到低面模型(由于高模模型有很多面，可能是几百万面，普通计算机无法处理，因此，需要对其进行拓扑处理以及调整纹理图分布处理，得到一般电脑就能对其进行处理的低面模型)。
步骤1062、对低面模型和高模模型进行映射及烘焙处理，以得到法线贴图；
步骤1063、将所述法线贴图赋予至低面模型上；
步骤1064、将漫反射贴图、高动态范围图像贴图，以及赋予法线贴图后的低面模型导入Unity中，构建贵金属三维模型。
具体地，将漫反射贴图、高动态范围图像贴图，以及赋予法线贴图后的低面模型导入Unity中，将漫反射贴图、法线贴图赋予至Unity中的着色器上，将高动态范围图像贴图赋予到着色器reflection cube节点，法线贴图赋予至着色器Normalmap节点，漫反射贴图赋予至着色器Base(RGB)RefStrGloss(A)节点，然后将该着色器赋予至低面模型上，进而得到该贵金属三维模型。
由上可知，本发明实施例提供的贵金属三维模型构建方法，通过采集待处理贵金属的图片数据，根据待处理贵金属的图片数据构建待处理贵金属的低模模型，并对所述低模模型进行精细处理，得到高模模型，再根据待处理贵金属的图片数据制作漫反射贴图，在预设三维制图软件中创建待处理贵金属的球形全景图，根据所述球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图，根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型，提高了对贵金属三维模型的渲染效果，而且无需设置渲染环境灯光，添加环境反射节点，降低了渲染时间跟内存，同时对软件终端设备的要求较低。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种贵金属三维模型构建装置，如下面的实施例所述。由于贵金属三维模型构建装置解决问题的原理与贵金属三维模型构建方法相似，因此，贵金属三维模型构建装置的实施可以参见贵金属三维模型构建方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3为本发明实施例提供的一种贵金属三维模型构建装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：
图片数据采集模块301，用于采集待处理贵金属的图片数据；
高模模型建立模块302，用于根据待处理贵金属的图片数据构建待处理贵金属的低模模型，并对所述低模模型进行精细处理，得到高模模型；
漫反射贴图制作模块303，用于根据待处理贵金属的图片数据制作漫反射贴图；
球形全景图创建模块304，用于在预设三维制图软件中创建待处理贵金属的球形全景图；
高动态范围图像贴图获取模块305，用于根据所述球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图；
贵金属三维模型构建模块306，用于根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型。
在本发明实施例中，如图4所示，贵金属三维模型构建模块306包括：
低面模型制作模块3061，用于对高模模型进行拓扑处理以及调整纹理图分布处理，以得到低面模型；
法线贴图制作模块3062，用于对低面模型和高模模型进行映射及烘焙处理，以得到法线贴图；
法线贴图赋予模块3063，用于将所述法线贴图赋予至低面模型上；
数据导入模块3064，用于将漫反射贴图、高动态范围图像贴图，以及赋予法线贴图后的低面模型导入Unity中，构建贵金属三维模型。
在本发明实施例中，高动态范围图像贴图获取模块305进一步用于：
将所述球形全景图转换为RAW文件；
对转换后的RAW文件进行色调映射，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图。
在本发明实施例中，所述预设三维制图软件为3D MAX。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，如图5所示，该计算机设备包括存储器、处理器、通信接口以及通信总线，在存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例方法中的步骤。
处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及单元，如本发明上述方法实施例中对应的程序单元。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及作品数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个单元存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行上述实施例中的方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
综上所述，本发明通过采集待处理贵金属的图片数据，根据待处理贵金属的图片数据构建待处理贵金属的低模模型，并对所述低模模型进行精细处理，得到高模模型，再根据待处理贵金属的图片数据制作漫反射贴图，在预设三维制图软件中创建待处理贵金属的球形全景图，根据所述球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图，根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型，提高了对贵金属三维模型的渲染效果，而且无需设置渲染环境灯光，添加环境反射节点，降低了渲染时间跟内存，同时对软件终端设备的要求较低。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种贵金属三维模型构建方法，其特征在于，包括：
采集待处理贵金属的图片数据；
根据待处理贵金属的图片数据构建待处理贵金属的低模模型，并对所述低模模型进行精细处理，得到高模模型；
根据待处理贵金属的图片数据制作漫反射贴图；
在预设三维制图软件中创建待处理贵金属的球形全景图；
根据所述球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图；
根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型；
根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型，包括：
对高模模型进行拓扑处理以及调整纹理图分布处理，以得到低面模型；
对低面模型和高模模型进行映射及烘焙处理，以得到法线贴图；
将所述法线贴图赋予至低面模型上；
将漫反射贴图、高动态范围图像贴图，以及赋予法线贴图后的低面模型导入Unity开发工具中，构建贵金属三维模型；
根据所述球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图，包括：
将所述球形全景图转换为RAW文件；
对转换后的RAW文件进行色调映射，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设三维制图软件为3D MAX。
3.一种贵金属三维模型构建装置，其特征在于，包括：
图片数据采集模块，用于采集待处理贵金属的图片数据；
高模模型建立模块，用于根据待处理贵金属的图片数据构建待处理贵金属的低模模型，并对所述低模模型进行精细处理，得到高模模型；
漫反射贴图制作模块，用于根据待处理贵金属的图片数据制作漫反射贴图；
球形全景图创建模块，用于在预设三维制图软件中创建待处理贵金属的球形全景图；
高动态范围图像贴图获取模块，用于根据所述球形全景图，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图；
贵金属三维模型构建模块，用于根据漫反射贴图、高动态范围图像贴图和高模模型，构建贵金属三维模型；
贵金属三维模型构建模块包括：
低面模型制作模块，用于对高模模型进行拓扑处理以及调整纹理图分布处理，以得到低面模型；
法线贴图制作模块，用于对低面模型和高模模型进行映射及烘焙处理，以得到法线贴图；
法线贴图赋予模块，用于将所述法线贴图赋予至低面模型上；
数据导入模块，用于将漫反射贴图、高动态范围图像贴图，以及赋予法线贴图后的低面模型导入Unity开发工具中，构建贵金属三维模型；
高动态范围图像贴图获取模块进一步用于：
将所述球形全景图转换为RAW文件；
对转换后的RAW文件进行色调映射，获取待处理贵金属的高动态范围图像贴图。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述预设三维制图软件为3D MAX。
5.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至2任一所述方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至2任一所述方法的计算机程序。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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