CN112509105A - 一种纹理连续的建筑物表面铺贴方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纹理连续的建筑物表面铺贴方法及装置，通过对建筑物进行扫描造型，获取扫描造型的轮廓和轨迹，然后将所述轮廓的边与所述轨迹的边组成格子，将所有格子排列为一个平面，在所述平面上铺设连续纹理图案；最后对铺设了连续纹理图案的格子进行空间变换，变换为建筑物真实形状，完成建筑物表面铺贴。本发明通过扫掠造型侧面材质的压缩铺贴变换，实现了扫掠造型侧面同时满足路径、轮廓方向的纹理连续，可以较好的模拟实木的纹路连续效果。
Description
技术领域
本申请属于建筑装饰技术领域，尤其涉及一种纹理连续的建筑物表面铺贴方法及装置。
背景技术
在室内装饰的工程实践中，往往需要在建筑物或建筑面上进行表面铺设，常用各种板材进行装饰。根据表面铺设的纹理是否完全连续，可以将板材分为两大类，一是完全纹理连续的实木板，另一种是不完全纹理连续的双饰面板、吸塑板、烤漆板、亚克力板等。
其中实木板由一整块木头冲洗、雕刻而成，所以在木头的任意部位查看，都能看到连续的木头纹路。而除去实木板以外的其他板材，主要工艺以实木颗粒板或中密度板为基材，再在外面贴装饰纸或包裹高级塑料制成，所以无法做到在板材的任意位置查看都满足纹理连续。
发明内容
本申请的目的是提供一种纹理连续的建筑物表面铺贴方法及装置，用以克服现有技术建筑物表面铺设时无法做到纹理连续的问题，实现纹理连续的表面铺设。
为了实现上述目的，本申请技术方案如下：
一种纹理连续的建筑物表面铺贴方法，包括：
对建筑物进行扫描造型，获取扫描造型的轮廓和轨迹；
将所述轮廓的边与所述轨迹的边组成格子，将所有格子排列为一个平面；
在所述平面上铺设连续纹理图案；
对铺设了连续纹理图案的格子进行空间变换，变换为建筑物真实形状，完成建筑物表面铺贴。
进一步的，所述将所述轮廓的边与所述轨迹的边组成格子，其中所述格子的边长分别为所述轮廓的边、所述轨迹的边的自然拉直长度。
进一步的，所述将所有格子排列为一个平面，包括：
将所述轮廓的边、所述轨迹的边按照连接关系顺序编号；
按照所述轮廓的边的编号顺序，将所述轨迹的每条边与所述轮廓的所有边组成的格子纵向排列；
按照所述轨迹的边的编号顺序，将所述轮廓的每条边与所述轨迹的所有边组成的格子横向排列。
进一步的，所述对铺设了连续纹理图案的格子进行空间变换，包括：
对于铺设了连续纹理图案的格子(u,v)，将其进行空间变换到对应三维曲面的2D参数域(u′,v′)，所述进行空间变换满足如下映射关系：
其中，
其中，(umin,vmin)为格子左下角坐标，(umax,vmax)为格子右上角坐标，所述
为对应三维曲面的2D参数域中的左侧参数曲线，
为对应三维曲面的2D参数域中的右侧参数曲线。
本申请还提出了一种纹理连续的建筑物表面铺贴装置，包括处理器以及存储有若干计算机指令的存储器，所述计算机指令被处理器执行时实现上述纹理连续的建筑物表面铺贴方法的步骤。
本申请提出的一种纹理连续的建筑物表面铺贴方法及装置，通过对建筑物进行扫描造型，获取扫描造型的轮廓和轨迹，然后将所述轮廓的边与所述轨迹的边组成格子，将所有格子排列为一个平面，在所述平面上铺设连续纹理图案；最后对铺设了连续纹理图案的格子进行空间变换，变换为建筑物真实形状，完成建筑物表面铺贴。本申请技术方案通过扫掠造型侧面材质的压缩铺贴变换，实现了扫掠造型侧面同时满足路径、轮廓方向的纹理连续，可以较好的模拟实木的纹路连续效果。
附图说明
图1为本申请一种纹理连续的建筑物表面铺贴方法流程图；
图2为本申请实施例扫描造型示意图；
图3为本申请实施例铺设平面组成示意图；
图4为本申请实施例空间变换示意图；
图5为本申请实施例铺设效果示意图。
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，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的一种纹理连续的建筑物表面铺贴方法，可以模拟出实木连续的纹路效果。目前的3D建模软件实现的是简单的材质贴图效果，只能做到部分面纹理连续，无法实现扫掠造型侧面同时满足路径、轮廓方向纹理连续。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种纹理连续的建筑物表面铺贴方法，包括：
步骤S1、对建筑物进行扫描造型，获取扫描造型的轮廓和轨迹。
扫描造型(Sweep)是一种3D造型算法，它使轮廓Profile沿着轨迹线Path移动，Profile扫描过的三维空间体就是Sweep造型。
本申请对要进行表面铺设的建筑物(如墙体、装饰造型、家具等)进行扫描造型，从而可以将该建筑物用轮廓和轨迹进行表示，如图2所示，标记1是轨迹Path，标记2是轮廓Profile，其中轨迹有两条边，分别记为Path1和Path2，轮廓有四条边，分别记为Profile1、Profile2、Profile3、Profile4。轨迹边和轮廓边按照顺序进行编号，轨迹边可以按照其长度方向依次进行编号，轮廓边可以按照轮廓图形的顺时针或逆时针方向进行依次编号。
通过对轨迹边和轮廓边进行编号，便于在后续步骤S2中，将所有格子排列为一个平面时，依照编号顺序进行排列，使得所排列的平面相当于建筑物各个表面展开后的平面。也就是说在排列得到的平面上，建筑物各个表面彼此按照原来的相邻方式继续相邻。
可以理解的是，也可以不必对轨迹边和轮廓边按照顺序进行编号，而是在将所有格子排列为一个平面时，按照建筑物各个视图表面的相邻关系进行排列，这里不再赘述。
步骤S2、将所述轮廓的边与所述轨迹的边组成格子，将所有格子排列为一个平面。
本申请将每一条轮廓的边与每一条轨迹的边分别拉直后组成一个个的格子，例如对于图2的实施例，Path1分别与Profile1、Profile2、Profile3、Profile4组成格子，Path2也分别与Profile1、Profile2、Profile3、Profile4组成格子。反过来，也可以Profile1分别与Path1、Path2组成格子，Profile2分别与Path1、Path2组成格子，Profile3分别与Path1、Path2组成格子，Profile4分别与Path1、Path2组成格子，这里不再赘述。所述格子的边长分别为所述轮廓的边、所述轨迹的边的自然拉直长度。
在一个实施例中，所述将所有格子排列为一个平面，包括：
将所述轮廓的边、所述轨迹的边按照连接关系顺序编号；
按照所述轮廓的边的编号顺序，将所述轨迹的每条边与所述轮廓的所有边组成的格子纵向排列；
按照所述轨迹的边的编号顺序，将所述轮廓的每条边与所述轨迹的所有边组成的格子横向排列。
如图3所示，Path1分别与Profile1、Profile2、Profile3、Profile4组成的格子纵向排成第一列，Path2也分别与Profile1、Profile2、Profile3、Profile4组成的格子纵向排成第二列。Profile1分别与Path1、Path2组成的格子排列成第一行，Profile2分别与Path1、Path2组成的格子排列成第二行，Profile3分别与Path1、Path2组成的格子排列成第三行，Profile4分别与Path1、Path2组成的格子排列成第四行。
这样的排列方式使得所排列的平面相当于建筑物各个表面展开后的平面，也就是说在排列得到的平面上，建筑物各个表面彼此按照原来的相邻方式继续相邻。
同样的，如果不是按照编号顺序排列，也可以直接按照各个格子原来对应的视图表面的相邻关系进行排列。例如，按照左视图、俯视图、右视图、仰视图的相邻关系进行排列，也可以铺设为相当于建筑物各个表面展开后的平面。
在另一个实施例中，还可以将一个Profile分别与Path1、Path2组成格子纵向排列，将各个Profile与同一个Path组成的格子横向排列，也可以排列为一个平面，这里不再赘述。
步骤S3、在所述平面上铺设连续纹理图案。
本申请在排列得到一个平面后，则可以在所述平面上铺设连续纹理图案，由于是一个完整的平面，各个格子之间所铺设的纹理自然连续。
在实际的将格子排列为一个平面时，不可避免的有两个建筑物视图表面对应的格子之间分别位于平面的上下两端，例如在图3中Path1与Profile1组成的格子、Path1与Profile4组成的格子就分别位于平面的上下两端，此时在铺设纹理图案时，无法做到连续。在这种情况下，一般该纹理不连续的建筑物的边往往是不可见的一面上，在视觉上不受影响。
步骤S4、对铺设了连续纹理图案的格子进行空间变换，变换为建筑物真实形状，完成建筑物表面铺贴。
本申请在铺设完成后，对每个格子做一个空间变换，将其进行空间变换到对应三维曲面的2D参数域，由于三维曲面的2D参数域与三维曲面具有一一对应的变换关系，从而可以将铺设了连续纹理图案的格子还原成真实三维形状。关于三维曲面的2D参数域与三维曲面的变换关系，是比较成熟的技术，这里不再赘述。
三维曲面上的每一条3D曲线，在其对应的2D参数域中就有一条对应的参数曲线，根据扫描造型的轮廓和轨迹可以得到三维曲面的表达式，从而可以得到其2D参数域中的参数曲线的表达式。关于三维曲面及其2D参数域中的参数曲线，是比较成熟的技术，这里不再赘述。
如图4所示，以[Path1,Profile1]为例，C1(s)为对应三维曲面的2D参数域中的左侧参数曲线，
为对应三维曲面的2D参数域中的右侧参数曲线。假设C1(s)曲线的参数范围为(0,1),C2(t)曲线的参数范围为(0,1)。构造映射关系F，将铺设了连续纹理图案的格子进行空间变换到对应三维曲面的2D参数域，即在图4中从左侧区域一一映射到右侧区域。
具体的，对于铺设了连续纹理图案的格子(u,v)，将其进行空间变换到对应三维曲面的2D参数域(u′,v′)，所述进行空间变换满足如下映射关系：
其中，
其中，(umin,vmin)为格子左下角坐标，(umax,vmax)为格子右上角坐标，所述
为对应三维曲面的2D参数域中的左侧参数曲线，
为对应三维曲面的2D参数域中的右侧参数曲线。所述格子中的任意一点(u,v)，其进行空间变换后对应的点为(u′,v′)。
在变换为三维曲面的2D参数域后，进一步将其变换为真实三维曲面形状，从而还原出原来的三维建筑物。在还原出的三维建筑物上，其铺设的纹理连续，如图5所示，给用户更好的效果展示。容易理解的是，在实际的应用中，可以进一步通过3D打印或自动印刷等方式将铺设后的连续纹理表面打印在建筑物体的表面，从而为实际的室内装饰提供纹理连续的居家产品。
在一个实施例中，本申请还提供了一种纹理连续的建筑物表面铺贴装置，包括处理器以及存储有若干计算机指令的存储器，所述计算机指令被处理器执行时实现上述纹理连续的建筑物表面铺贴方法的步骤。
关于纹理连续的建筑物表面铺贴装置的具体限定可以参见上文中对于纹理连续的建筑物表面铺贴方法的限定，在此不再赘述。上述纹理连续的建筑物表面铺贴装置可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。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。
存储器和处理器之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件互相之间可以通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器通过运行存储在存储器内的计算机程序，从而实现本发明实施例中的网络拓扑布局方法。
其中，所述存储器可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器用于存储程序，所述处理器在接收到执行指令后，执行所述程序。
所述处理器可能是一种集成电路芯片，具有数据的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等。可以实现或者执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种纹理连续的建筑物表面铺贴方法，其特征在于，所述纹理连续的建筑物表面铺贴方法，包括：
对建筑物进行扫描造型，获取扫描造型的轮廓和轨迹；
将所述轮廓的边与所述轨迹的边组成格子，将所有格子排列为一个平面；
在所述平面上铺设连续纹理图案；
对铺设了连续纹理图案的格子进行空间变换，变换为建筑物真实形状，完成建筑物表面铺贴。
2.根据权利要求1所述的纹理连续的建筑物表面铺贴方法，其特征在于，所述将所述轮廓的边与所述轨迹的边组成格子，其中所述格子的边长分别为所述轮廓的边、所述轨迹的边的自然拉直长度。
3.根据权利要求1所述的纹理连续的建筑物表面铺贴方法，其特征在于，所述将所有格子排列为一个平面，包括：
将所述轮廓的边、所述轨迹的边按照连接关系顺序编号；
按照所述轮廓的边的编号顺序，将所述轨迹的每条边与所述轮廓的所有边组成的格子纵向排列；
按照所述轨迹的边的编号顺序，将所述轮廓的每条边与所述轨迹的所有边组成的格子横向排列。
4.根据权利要求1所述的纹理连续的建筑物表面铺贴方法，其特征在于，所述对铺设了连续纹理图案的格子进行空间变换，包括：
对于铺设了连续纹理图案的格子(u,v)，将其进行空间变换到对应三维曲面的2D参数域(u′,v′)，所述进行空间变换满足如下映射关系：
其中，
其中，(umin,vmin)为格子左下角坐标，(umax,vmax)为格子右上角坐标，所述
为对应三维曲面的2D参数域中的左侧参数曲线，
为对应三维曲面的2D参数域中的右侧参数曲线。
5.一种纹理连续的建筑物表面铺贴装置，包括处理器以及存储有若干计算机指令的存储器，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1至权利要求4中任意一项所述方法的步骤。
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