CN112652075B - 对称物体3d模型的对称拟合方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及3D数据处理技术领域,尤其涉及一种对称物体3D模型的对称拟合方法。
背景技术
通过相机对扫描物体进行3D数据建模,可以实现将物体的数据电子化,实现对物体各参数的数字化处理,比如计算物体的表面积、体积等参数。在建模过程中,由于相机一次只能扫描一部分数据,要想建立完整的数据模型,要对物体进行多次扫描后,再将数据进行拼合。
而对于对称物体,由于数据的对称性,有超过一半的数据时,就可以通过镜像、翻转等操作补齐建模数据。在部分数据缺失的情况下,要找到数据的对称轴或对称面,才能进行镜像、翻转等操作。现有的办法是通过人工操作,在屏幕上进行人机对话,选中要处理的一半数据,再设定对称面,实现镜像、翻转等操作。
人机操作时,操作误差大,操作步骤复杂,无法使多次操作产生的建模一致性。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题,提供一种对称物体3D模型的对称拟合方法,通过对建模数据的分析和操作,自动找到3D模型的对称面。
本发明采取的技术方案是:
一种对称物体3D模型的对称拟合方法,其特征是,包括如下步骤:
(1)将对称物体的3D模型调整至接近正视图状态;
(2)框选3D模型中对称的拟合数据;
进一步,所述步骤(2)中,调整选择框的大小,使选择框的宽度小于对称物体的厚度。
进一步,还包括步骤:
进一步,重复两次步骤(2)至(10),第一次,步骤(2)中框选位置位于3D模型靠近一端端部,得到第一对称平面,第二次,步骤(2)中框选位于3D模型靠近另一端端部,得到第二对称平面,求出第一对称平面和第二对称平面的对称面,作为3D模型的对称平面。
本发明的有益效果是:
(1)只要对3D模型进行简单操作,即可自动完成对称面的生成;
(2)流程操作合理,生成的对称面精确。
附图说明
附图1是标准坐标系示意图;
附图2是扫描生成的洗面奶容器3D模型,缺失一部分数据;
附图3是摆至正视图的3D模型图;
附图4是框选数据后的3D模型图;
附图5是生成拟合平面后的模型图;
附图6是镜像后生成的完整的洗面奶容器3D模型图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明对称物体3D模型的对称拟合方法的具体实施方式作详细说明。
通过3D扫描设备进行扫描,得到3D模型数据,数据量超过整个物体的数据的一半,导入至电脑存储器。便于理解,建立如图1所示的三维坐标系,3D模型的显示面为XOY平面,具体实现方法如下:
1、手动调整3D模型接近正视图,所谓接近正视图,就是显示的模型上、下、左、右四侧边缘空间肉眼看上去接近对称。视图平面即为图1中的XOY平面的平行平面。
2、通过框选方式选择3D模型上要进行对称拟合的数据,应该尽可能地选择位于3D模型两头的对称性最好的部分的数据,以提高拟合精度。
对称平面就是对3D模型进行镜像或翻转用的对称面,将对称面外侧的部分数据删除,将内侧的数据相对于对称面进行镜像或翻转,就可得到完整的3D模型。
此外,还可以对操作过程进行优化和进一步计算:
10、对于长度较长的物体的3D模型,第一次框选位置位于一端端部位置,完成后再进行第二次框选,位置位于另一端端部,仍然应该选取对称性最好的部分,得到两个拟合平面,最后计算两个拟合平面的对称面,即对称平面。实现降低模型两头过远导致的过高拟合误差。
上述方法既包括对选择的对称拟合数据相对于拟合平面与对称平面整体进行对称性最优化,又包括考虑拟合平面与拟合数据相交的截面曲线进行对称性最优化拟合的方法。整体进行对称性最优化是指标准的三维几何体最优化拟合。
下面通过一个实例对本发明进行说明。
1、参见附图2,扫描完成的洗面奶容器3D模型,缺失外侧一小半模型数据。
2、参见附图3,将3D模型调整至正视图位置。
3、参见附图4,框选3D模型右侧对称性强的位置区域3D模型数据;
4、参见附图5,通过步骤3至步骤7实现对称平面的生成。
5、参见附图6,将对称平面外侧的数据删除后,通过镜像生成完整的洗面奶容器3D模型。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种对称物体3D模型的对称拟合方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将对称物体的3D模型调整至接近正视图状态;
(2)框选3D模型中对称的拟合数据;
2.根据权利要求1所述的对称物体3D模型的对称拟合方法,其特征在于:所述步骤(2)中,调整选择框的大小,使选择框的宽度小于对称物体的厚度。
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