CN117115391B - 模型更新方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模型优化领域，公开了一种模型更新方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质。模型更新方法包括：获取存储空间中待更新的三维模型；将三维模型均匀分为至少两个模型切片；针对每个模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型；将压缩后的三维模型更新至存储空间；其中，点滤除步骤包括：将模型切片的所有点投影至预设平面，并对预设平面的所有点集进行采样，得到模型切片的采样点集；根据采样点集，确定模型切片的三角剖分拓扑图；确定三角剖分拓扑图的所有内边界，并确定三角剖分拓扑图的所有外边界；滤除外边界和内边界之间的区域中的点。减小了三维模型所需占用的存储空间，节省存储空间。

Description

模型更新方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及数据压缩、数据存储与三维模型处理的交叉领域，具体地涉及一种模型更新方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着物理模型技术的快速发展，三维模型等物理模型被广泛应用于医疗、交通及工程等多种领域。为了快速构建三维模型，现有技术提供了一种基于神经辐射场(NeuralRadiance Field，NeRF)的神经网络，用于根据获取到的二维图像，生成三维模型的场景表示。同时，基于神经辐射场技术的神经网络还可以基于三维模型的场景表示，生成其他视角的二维图像。

为了便于将三维模型应用于不同的领域，通常会将生成三维模型的场景表示，转换为点云、网格及体素形式的三维模型。转换后的三维模型本身包含了大量的点，导致处理三维模型时需要占用大量的内存资源。同时，当三维模型为具有镂空凹陷结构的模型时，转换后的三维模型存在着大量的无效点。通常仅删除了三维模型背景中少量的噪声点，并没有删除三维模型中大量的无效点。处理三维模型时需要一并处理三维模型中的无效点，导致需要占用大量的内存资源，对三维模型的处理效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种设备，该设备用于解决如何减小三维模型这类数据在存储空间中的占用体积的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请提供一种模型更新方法，模型更新方法包括：

获取存储空间中待更新的三维模型；将三维模型均匀分为至少两个模型切片；

针对每个模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型

将压缩后的三维模型更新至存储空间；

其中，点滤除步骤包括：

将模型切片的所有点投影至预设平面，并对预设平面的所有点集进行采样，得到模型切片的采样点集；

根据采样点集，确定模型切片的三角剖分拓扑图；

确定三角剖分拓扑图的所有内边界，并确定三角剖分拓扑图的所有外边界；

滤除外边界和内边界之间的区域中的点。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，三角剖分拓扑图的内边界通过以下步骤确定：

确定三角剖分拓扑图中的每个三角形对应的所有相邻三角形，其中，三角形与三角形对应的每个相邻三角形均存在公共边；

从每个三角形中确定目标三角形，目标三角形的面积为目标三角形对应的所有相邻三角形的面积均值的第一倍数以上，且目标三角形的平均边长为目标三角形对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数以上的三角形确定为目标三角形，其中，第一倍数与第二倍数均不小于1；

将目标三角形对应的所有相邻三角形中公共边为目标三角形的最长边的相邻三角形确定为第一目标相邻三角形，删除第一目标相邻三角形与目标三角形的公共边；

将删除边后的第一目标相邻三角形与删除边后的目标三角形拼接得到的多边形作为三维模型的候选内边界；

根据候选内边界，确定三角剖分拓扑图的内边界。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，根据候选内边界，确定三角剖分拓扑图的内边界，包括：

确定候选内边界对应的所有相邻三角形，其中，候选内边界与候选内边界对应的相邻三角形存在公共边；

在候选内边界的平均边长大于候选内边界对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数的情况下，将候选内边界对应的所有相邻三角形中公共边为候选内边界的最长边的相邻三角形确定为第二目标相邻三角形，删除第二目标相邻三角形与候选内边界的公共边；

将删除边后的第二目标相邻三角形与删除边后的候选内边界拼接得到的多边形更新为三维模型的候选内边界；

在候选内边界的平均边长小于或等于候选内边界对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数的情况下，将候选内边界确定为三角剖分拓扑图的内边界。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，根据候选内边界，点滤除步骤还包括：

在得到多个候选内边界，且其中两个候选内边界之间存在公共边的情况下，删除存在公共边的其中两个候选内边界之间的公共边，得到两个删除公共边后的候选内边界；

将两个删除公共边后的候选内边界拼接得到的多边形更新为三维模型的其中一个候选内边界。

结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，三角剖分拓扑图的外边界通过以下方式中的任一方式确定：

将模型切片的上切面与下切面求图像并集得到的图像的外轮廓确定为三角剖分拓扑图的外边界；或者，

获取三角剖分拓扑图中的所有指定边，将删除指定边后得到的修改后的三角剖分拓扑图对应最外层的边构成的多边形确定为三角剖分拓扑图的外边界；或者，

将三角剖分拓扑图对应最外层的边构成的多边形确定为中间态多边形，并将执行预设次数的外层边剥离步骤后得到的中间态多边形确定为三角剖分拓扑图的外边界，其中，外层边剥离步骤包括：

将待删除边确定为当前的中间态多边形包括的所有边，将中间态多边形更新为三角剖分拓扑图中删除待删除边后得到的修改后的三角剖分拓扑图对应最外层的边所构成的多边形。

结合第一方面，在第五种可能的实现方式中，将模型切片的所有点投影至预设平面，并对预设平面的所有点集进行采样，得到模型切片的采样点集之前，还包括：

获取模型切片的指定内边界，并删除指定内边界内的区域中的点；

三角剖分拓扑图的内边界通过以下步骤确定：

删除三角剖分拓扑图中与指定内边界存在交集的三角形的边，得到三角剖分拓扑图的内边界。

结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，根据采样点集，确定模型切片的三角剖分拓扑图，包括：

将采样点集中的点进行排序，得到排序后的采样点集；

对排序后的采样点集进行三角剖分，以得到模型切片的三角剖分拓扑图。

结合第一方面，在第七种可能的实现方式中，将三维模型均匀分为至少两个模型切片，包括：

建立三维模型的三维坐标系，并获取三维模型在三维坐标系内的最高顶点和最低顶点；

根据最高顶点和最低顶点，确定三维模型的高度；

基于三维模型的高度以及切分精度，将三维模型在高度维度上均匀分为至少两个模型切片。

结合第一方面，在第八种可能的实现方式中，滤除外边界和内边界之间的区域中的点，包括：

对外边界和内边界之间的区域中的所有点进行采样，得到内外边界中的采样点；

基于预设规则对内外边界中的采样点进行滤除。

结合第一方面，在第八种可能的实现方式中，针对每个模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型，包括：

针对每个模型切片，执行点滤除步骤，分别得到每个滤除点后的模型切片；

将所有的滤除点后的模型切片进行拼接，更新得到滤除点后的三维模型，其中，压缩后的三维模型包括三维模型中的边、及除滤除点以外的点；

将滤除点后的三维模型中失去两个端点的边确定为第一目标边；

将滤除点后的三维模型中不超过两条边相交的端点确定为目标点，并将以目标点为端点的边确定为第二目标边；

删除滤除点后的三维模型中的第一目标边、第二目标边及目标点，更新得到压缩后的三维模型。

第二方面，本申请提供一种模型更新装置，模型更新装置包括：

模型获取模块，用于获取存储空间中待更新的三维模型；

模型切片模块，用于将三维模型均匀分为至少两个模型切片；

循环执行模块，用于针对每个模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型；

模型存储模块，用于将压缩后的三维模型更新至存储空间；

其中，点滤除步骤包括：

将模型切片的所有点投影至预设平面，并对预设平面的所有点集进行采样，得到模型切片的采样点集；

根据采样点集，确定模型切片的三角剖分拓扑图；

确定三角剖分拓扑图的所有内边界，并确定三角剖分拓扑图的所有外边界；

滤除外边界和内边界之间的区域中的点。

第三方面，本申请提供一种计算机设备，计算机设备包括存储器及处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序在处理器执行时，实现如第一方面的模型更新方法。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面的模型更新方法。

本申请提供一种模型更新方法，模型更新方法包括：获取存储空间中待更新的三维模型；将三维模型均匀分为至少两个模型切片；针对每个模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型；将压缩后的三维模型更新至存储空间；其中，点滤除步骤包括：将模型切片的所有点投影至预设平面，并对预设平面的所有点集进行采样，得到模型切片的采样点集；根据采样点集，确定模型切片的三角剖分拓扑图；确定三角剖分拓扑图的所有内边界，并确定三角剖分拓扑图的所有外边界；滤除外边界和内边界之间的区域中的点。通过滤除三维模型中大量的无效点，使得处理三维模型时不需要再处理无效点，降低了内存资源的占用，进而提高了三维模型的处理效率。在尽可能保留三维模型的外形上的数据特征的前提下减小其数据体积，即减小三维模型所需占用的存储空间，节省存储空间，降低三维模型类数据的存储成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1示出了本申请实施例提供的模型更新方法的流程图；

图2示出了本申请实施例提供的三维坐标系的示例图；

图3示出了本申请实施例提供的点滤除步骤的流程图；

图4示出了本申请实施例提供的三角剖分拓扑图的第一种结构示意图；

图5示出了本申请实施例提供的三角剖分拓扑图的第二种结构示意图；

图6示出了本申请实施例提供的模型更新装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的模型更新方法的流程图。图1中的模型更新方法包括：

S110，获取存储空间中待更新的三维模型。

存储空间存储有多种不同设备的三维模型，三维模型的类型是根据实际需求设置的，可以是泵送设备的三维模型、液压设备的三维模型等，在此不做限定。获取存储空间中待更新的三维模型。以一个泵送设备的三维模型为例，当需要对泵送设备的三维模型进行更新时，获取存储空间中泵送设备的三维模型，进而滤除泵送设备的三维模型中外边界和内边界之间的区域中的点，以减少泵送设备的三维模型中的点的数量。

S120，将三维模型均匀分为至少两个模型切片。

对三维模型进行划分，以将三维模型均匀分为至少两个模型切片。需要理解的是，模型切片的数量是根据实际需求设置，在此不做限定。确定的模型切片数量越多，则对模型的处理越精细。三维模型的类型是根据实际需求设置，在此不做限定。为便于理解，本申请的实施例中三维模型的类型为网格模型(mesh model)，用于将物理模型表达为由点、边及面组成的网格结构。

请参阅图2，图2示出了本申请实施例提供的三维坐标系的示例图。

本申请的实施例中，将三维模型均匀分为至少两个模型切片，包括：

建立三维模型的三维坐标系，并获取三维模型在三维坐标系内的最高顶点和最低顶点；

根据最高顶点和最低顶点，确定三维模型的高度；

基于三维模型的高度以及切分精度，将三维模型在高度维度上均匀分为至少两个模型切片。

图中的多边体为三维模型，建立三维模型的三维坐标系，其中，三维坐标系可将三维模型的中点作为坐标原点，也可将三维模型中的任意一点作为坐标原点，在此不做赘述。获取三维模型的所有点在三维坐标系中坐标，根据三维模型的每个点的z轴坐标，确定三维模型在三维坐标系内的最高顶点和最低顶点。根据最高顶点和最低顶点，确定三维模型的高度。基于三维模型的高度以及切分精度，将三维模型在高度维度上均匀分为至少两个模型切片，以将三维模型的点投影至预设平面。需要理解的是，预设平面是根据实际需求设置的，可以将三维坐标系的任意两个坐标轴构成平面确定为预设平面，在此不做限定。为便于理解，本申请的实施例中将三维坐标系的x轴和y轴构成平面确定为预设平面。

S130，针对每个模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型。

针对每个模型切片，执行点滤除步骤，滤除三维模型中大量的无效点，减少了压缩后的三维模型中无效点的数量。

S140，将压缩后的三维模型更新至存储空间。

将压缩后的三维模型更新至存储空间，使得存储空间中存储了压缩后的三维模型。相对于未滤除滤除外边界和内边界之间的区域中的点的三维模型，对压缩后的三维模型进行处理，减少了需要处理的点的数量，提高了三维模型的处理效率。

请参阅图3，图3示出了本申请实施例提供的点滤除步骤的流程图。

图3中的点滤除步骤包括：

S131，将模型切片的所有点投影至预设平面，并对预设平面的所有点集进行采样，得到模型切片的采样点集。

将每个模型切片的点投影至预设平面，得到三维模型的二维表示。三维模型中所有点的数量过多，对预设平面的所有点集进行采样，得到三维模型的采样点集，以提高三维模型的处理效率。

S132，根据采样点集，确定模型切片的三角剖分拓扑图。

通常网格模型是由点、边及面组成的模型，根据采样点集中所有点，确定模型切片的三角剖分拓扑图。通过构建模型切片的三角剖分拓扑图，将三维模型转换为二维的几何图像，便于对三维图像进行处理和分析。

本申请的实施例中，根据采样点集，确定模型切片的三角剖分拓扑图，包括：

将采样点集中的点进行排序，得到排序后的采样点集；

对排序后的采样点集进行三角剖分，以得到模型切片的三角剖分拓扑图。

将采样点集中的点进行排序，得到排序后的采样点集。对排序后的采样点集进行三角剖分，以得到模型切片的三角剖分拓扑图。具体地，将排序后的采样点集中的每个点依次加入至三角形拓扑图。当排序后的采样点集中的其中一个点加入三角形拓扑图。时，将加入三角网络的点确定为插入点。删除三角网络中与插入点最近的边，并将所有删除了边的三角形的端点与插入点连接，更新三角形拓扑图。将排序后的采样点集中所有点均加入至三角形拓扑图之后，将更新得到三角形拓扑图确定为模型切片的三角剖分拓扑图。

S133，确定所述三角剖分拓扑图的所有内边界，并确定所述三角剖分拓扑图的所有外边界。

三维模型通常还存在着孔洞等镂空凹陷结构，构建的三维模型的外边界和内边界之间的区域中存在大量的无效点。确定三维模型的三角剖分拓扑图之后，确定所述三角剖分拓扑图的所有内边界，并确定所述三角剖分拓扑图的所有外边界。三角剖分拓扑图的内边界和外边界形成的区域即三维模型的孔洞等镂空凹陷结构，三角剖分拓扑图的内边界即三维模型的孔洞等镂空凹陷结构的内边界，三角剖分拓扑图的外边界即三维模型的孔洞等镂空凹陷结构的外边界。

本申请的实施例中，三角剖分拓扑图的内边界通过以下步骤确定：

确定三角剖分拓扑图中的每个三角形对应的所有相邻三角形，其中，三角形与三角形对应的每个相邻三角形均存在公共边；

从每个三角形中确定目标三角形，目标三角形的面积为目标三角形对应的所有相邻三角形的面积均值的第一倍数以上，且目标三角形的平均边长为目标三角形对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数以上的三角形确定为目标三角形，其中，第一倍数与第二倍数均不小于1；

将目标三角形对应的所有相邻三角形中公共边为目标三角形的最长边的相邻三角形确定为第一目标相邻三角形，删除第一目标相邻三角形与目标三角形的公共边；

将删除边后的第一目标相邻三角形与删除边后的目标三角形拼接得到的多边形作为三维模型的候选内边界；

根据候选内边界，确定三角剖分拓扑图的内边界。

请参阅图4，图4示出了本申请实施例提供的三角剖分拓扑图的第一种结构示意图。

在确定模型切片的三角剖分拓扑图之后，可直接获取三角剖分拓扑图的所有外边界。对于三角剖分拓扑图的内边界，三角剖分拓扑图由多个大小和形状不同的三角形组成，遍历三角剖分拓扑图中所有的三角形，并确定每个三角形的面积和平均边长。确定三角剖分拓扑图中的每个三角形对应的所有相邻三角形，其中，三角形与三角形对应的每个相邻三角形均存在公共边。从每个三角形中确定目标三角形，目标三角形的面积为目标三角形对应的所有相邻三角形的面积均值的第一倍数以上，且目标三角形的平均边长为目标三角形对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数以上的三角形确定为目标三角形，其中，目标三角形属于三角剖分拓扑图内边界的一部分。第一倍数和第二倍数的数值均是根据实际需求设置的不小于1的数值，在此不做限定。为便于理解，本申请的实施例中第一倍数和第二倍数均为1.5倍。

将目标三角形对应的所有相邻三角形中公共边为目标三角形的最长边的相邻三角形确定为第一目标相邻三角形，删除第一目标相邻三角形与目标三角形的公共边，得到两个删除边的三角形。将删除边后的第一目标相邻三角形与删除边后的目标三角形拼接得到的一个四边形，并将得到四边形作为三维模型的候选内边界。根据候选内边界的平均边长，判断候选内边界是否为三角剖分拓扑图的内边界。在选内边界的平均边长不为所有相邻三角形的边长均值的第二倍数以上的情况下，将候选内边界确定为三角剖分拓扑图的内边界。

本申请的实施例中，根据候选内边界，确定三角剖分拓扑图的内边界，包括：

确定候选内边界对应的所有相邻三角形，其中，候选内边界与候选内边界对应的相邻三角形存在公共边；

在候选内边界的平均边长大于候选内边界对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数的情况下，将候选内边界对应的所有相邻三角形中公共边为候选内边界的最长边的相邻三角形确定为第二目标相邻三角形，删除第二目标相邻三角形与候选内边界的公共边；

将删除边后的第二目标相邻三角形与删除边后的候选内边界拼接得到的多边形更新为三维模型的候选内边界；

在候选内边界的平均边长小于或等于候选内边界对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数的情况下，将候选内边界确定为三角剖分拓扑图的内边界。

请参阅图5，图5示出了本申请实施例提供的三角剖分拓扑图的第二种结构示意图。

在确定候选内边界之后，确定候选内边界对应的所有相邻三角形，其中，候选内边界与候选内边界对应的相邻三角形存在公共边。在候选内边界的平均边长大于候选内边界对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数的情况下，确定候选内边界属于三角剖分拓扑图内边界的一部分。将候选内边界对应的所有相邻三角形中公共边为候选内边界的最长边的相邻三角形确定为第二目标相邻三角形，删除第二目标相邻三角形与候选内边界的公共边。删除边后的第二目标相邻三角形与删除边后的候选内边界拼接得到新的多边形，并将新的多边形更新为三维模型的候选内边界。

在候选内边界的平均边长小于或等于候选内边界对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数的情况下，将候选内边界确定为三角剖分拓扑图的内边界。通过不断删除候选内边界的边，得到如图所示的多边形，可将得到多边形视为三维模型的孔洞等镂空凹陷结构。

本申请的实施例中，点滤除步骤还包括：

在得到多个候选内边界，且其中两个候选内边界之间存在公共边的情况下，删除存在公共边的其中两个候选内边界之间的公共边，得到两个删除公共边后的候选内边界；

将两个删除公共边后的候选内边界拼接得到的多边形更新为三维模型的其中一个候选内边界。

在得到多个候选内边界时，确定多个候选内边界之间是否存在公共边。在得到多个候选内边界，且其中两个候选内边界之间存在公共边的情况下，删除存在公共边的其中两个候选内边界之间的公共边，得到两个删除公共边后的候选内边界。将两个删除公共边后的候选内边界进行拼接，并将两个删除公共边后的候选内边界拼接得到的多边形更新三维模型的其中一个候选内边界。

为便于理解，本申请的实施例中假设得到候选内边界A、候选内边界B及候选内边界C。在候选内边界A与候选内边界B之间存在公共边的情况下，删除候选内边界A与候选内边界B之间的公共边，得到删除公共边后的候选内边界A与删除公共边后的候选内边界B。将删除公共边后的候选内边界A与删除公共边后的候选内边界B拼接得到的多边形更新为三维模型的其中一个候选内边界AB。

本申请的实施例中，三角剖分拓扑图的外边界通过以下方式中的任一方式确定：

将模型切片的上切面与下切面求图像并集得到的图像的外轮廓确定为三角剖分拓扑图的外边界；或者，

获取三角剖分拓扑图中的所有指定边，将删除指定边后得到的修改后的三角剖分拓扑图对应最外层的边构成的多边形确定为三角剖分拓扑图的外边界；或者，

将三角剖分拓扑图对应最外层的边构成的多边形确定为中间态多边形，并将执行预设次数的外层边剥离步骤后得到的中间态多边形确定为三角剖分拓扑图的外边界，其中，外层边剥离步骤包括：

将待删除边确定为当前的中间态多边形包括的所有边，将中间态多边形更新为三角剖分拓扑图中删除待删除边后得到的修改后的三角剖分拓扑图对应最外层的边所构成的多边形。

为便于理解，本申请的实施例中三角剖分拓扑图的外边界通过以下方式中的任一方式确定。第一种方式为将三维模型均匀分为至少两个模型切片之后，每个模型切片包括上切面和下切面。将模型切片的上切面与下切面求图像并集，将图像并集对应的图像的外轮廓确定为三角剖分拓扑图的外边界。

第二种方式为指定三角剖分拓扑图的外边界。具体地，获取三角剖分拓扑图中的所有指定边，其中，指定边是根据实际需求确定的，可以将用户在三角剖分拓扑图中选中的被选取边确定为指定边，也可以将通过其他方式选中的被选取边确定为指定边，在此不做限定。删除三角剖分拓扑图中的指定边，并将删除指定边后得到的修改后的三角剖分拓扑图对应最外层的边构成的多边形确定为三角剖分拓扑图的外边界。

第三种方式为获取三角剖分拓扑图对应最外层的边，将三角剖分拓扑图对应最外层的边构成的多边形确定为中间态多边形。将执行预设次数的外层边剥离步骤得到的中间态多边形确定为三角剖分拓扑图的外边界。具体地，外层边剥离步骤包括：将待删除边确定为当前的中间态多边形包括的所有边，将中间态多边形更新为三角剖分拓扑图中删除待删除边后得到的修改后的三角剖分拓扑图对应最外层的边所构成的多边形。通过删除待删除边，修正中间态多边形，进而将中间态多边形确定为三角剖分拓扑图的外边界。需要理解的是，还可以通过其他的方式确定三角剖分拓扑图的外边界，其他的方式是根据实际需求选择，在此不做赘述。

S134，滤除外边界和内边界之间的区域中的点。

由于外边界和内边界之间的区域中的所有点均为无效点，获取三角剖分拓扑图的所有内边界之后，将外边界和内边界之间的区域中的所有点归类为无效点集。滤除内部无效点集中点，以滤除外边界和内边界之间的区域中的点，更新三维模型。需要理解的是滤除外边界和内边界之间的区域中的点时，可以删除内部无效点集中的所有点，也可以删除内部无效点集中的部分点，并保留无效点集中的部分点，在此不做赘述。

需要理解的是，对于存在纹理和凹凸结构的三维模型，通常会获取到三角剖分拓扑图的多个内边界和多个外边界，需滤除多个外边界和多个内边界之间的区域中的点。通过滤除三维模型中大量的无效点，使得处理三维模型时不需要再处理无效点，降低了内存资源的占用，进而提高了三维模型的处理效率。

本申请的实施例中，针对每个模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型，包括：

针对每个模型切片，执行点滤除步骤，分别得到每个滤除点后的模型切片；

将所有的滤除点后的模型切片进行拼接，更新得到滤除点后的三维模型，其中，压缩后的三维模型包括三维模型中的边、及除滤除点以外的点；

将滤除点后的三维模型中失去两个端点的边确定为第一目标边；

将滤除点后的三维模型中不超过两条边相交的端点确定为目标点，并将以目标点为端点的边确定为第二目标边；

删除滤除点后的三维模型中的第一目标边、第二目标边及目标点，更新得到压缩后的三维模型。

针对每个模型切片，执行点滤除步骤，滤除每个模型切片的内边界和外边界之间的点，分别得到每个滤除点后的模型切片。将所有的滤除点后的模型切片进行拼接，还原三维模型，得到滤除点后的三维模型。由于滤除了内边界和外边界之间的点，压缩后的三维模型包括三维模型中的边、及除滤除点以外的点。

滤除点后的三维模型中失去两个端点的边为三维模型多余的边，将滤除点后的三维模型中失去两个端点的边确定为第一目标边。同时，将滤除点后的三维模型中不超过两条边相交的端点确定为目标点，以目标点为端点的边也为三维模型多余的边，将以目标点为端点的边确定为第二目标边。删除滤除点后的三维模型中的第一目标边、第二目标边及目标点，删除滤除点后的三维模型中多余点和多余边，更新得到压缩后的三维模型。

本申请的实施例中，将模型切片的所有点投影至预设平面，并对预设平面的所有点集进行采样，得到模型切片的采样点集之前，还包括：

获取模型切片的指定内边界，并删除指定内边界内的区域中的点；

三角剖分拓扑图的内边界通过以下步骤确定：

删除三角剖分拓扑图中与指定内边界存在交集的三角形的边，得到三角剖分拓扑图的内边界。

构建三维模型之后，若已知模型切片的内边界，则将模型切片的内边界记为指定内边界。同时，在三维模型的结构较复杂的情况下，为了获取更准确的镂空凹陷结构的内边界，也可以人将工指定的镂空凹陷结构的内边界记为指定内边界，在此不做赘述。

在处理和分析三维模型时，获取模型切片的指定内边界，并删除指定内边界形成的区域中的点。预先删除指定内边界形成的区域中的点，再确定三维模型的三角剖分拓扑图，提高了对三维模型的处理效率。获取到三维模型的三角剖分拓扑图之后，删除三角剖分拓扑图中与指定内边界存在交集的三角形的边，得到三角剖分拓扑图的内边界，以滤除内边界形成的区域中的点。

本申请的实施例中，滤除外边界和内边界之间的区域中的点包括：

对外边界和内边界之间的区域中的所有点进行采样，得到内外边界中的采样点；

基于预设规则对内外边界中的采样点进行滤除。

在需要删除内部无效点集中的部分点，并保留无效点集中的部分点的情况下，对外边界和内边界之间的区域中的所有点进行采样，得到内外边界中的采样点。基于预设规则对内外边界中的采样点进行滤除，以更新三维模型。预设规则是根据实际需求设置的，预设规则可以是删除外边界和内边界之间的区域中的采样点，保留外边界和内边界之间的区域中的未被采样点；也可以是删除外边界和内边界之间的区域中的未被采样点，保留外边界和内边界之间的区域中的采样点，在此不做限定。将所有滤除无效点的模型切片进行合并，进而将删除了外边界和内边界之间的区域中的无效点的三维模型，确定为更新后的三维模型。

本申请提供一种模型更新方法，模型更新方法包括：获取存储空间中待更新的三维模型；将三维模型均匀分为至少两个模型切片；针对每个模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型；将压缩后的三维模型更新至存储空间；其中，点滤除步骤包括：将模型切片的所有点投影至预设平面，并对预设平面的所有点集进行采样，得到模型切片的采样点集；根据采样点集，确定模型切片的三角剖分拓扑图；确定三角剖分拓扑图的所有内边界，并确定三角剖分拓扑图的所有外边界；滤除外边界和内边界之间的区域中的点。通过滤除三维模型中大量的无效点，使得处理三维模型时不需要再处理无效点，降低了内存资源的占用，进而提高了三维模型的处理效率。在尽可能保留三维模型的外形上的数据特征的前提下减小其数据体积，即减小三维模型所需占用的存储空间，节省存储空间，降低三维模型类数据的存储成本。

实施例2

请参阅图6，图6示出了本申请实施例提供的模型更新装置的结构示意图。图6中的模型更新装置200包括：

模型获取模块210，用于获取存储空间中待更新的三维模型

模型切片模块220，用于将三维模型均匀分为至少两个模型切片；

循环执行模块230，用于针对每个模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型；

模型存储模块240，用于将压缩后的三维模型更新至存储空间；

其中，点滤除步骤包括：

将模型切片的所有点投影至预设平面，并对预设平面的所有点集进行采样，得到模型切片的采样点集；

根据采样点集，确定模型切片的三角剖分拓扑图；

确定三角剖分拓扑图的所有内边界，并确定三角剖分拓扑图的所有外边界；

滤除外边界和内边界之间的区域中的点。

本申请的实施例中，三角剖分拓扑图的内边界通过以下步骤确定：

确定三角剖分拓扑图中的每个三角形对应的所有相邻三角形，其中，三角形与三角形对应的每个相邻三角形均存在公共边；

从每个三角形中确定目标三角形，目标三角形的面积为目标三角形对应的所有相邻三角形的面积均值的第一倍数以上，且目标三角形的平均边长为目标三角形对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数以上的三角形确定为目标三角形，其中，第一倍数与第二倍数均不小于1；

将目标三角形对应的所有相邻三角形中公共边为目标三角形的最长边的相邻三角形确定为第一目标相邻三角形，删除第一目标相邻三角形与目标三角形的公共边；

删除所述目标三角形的最长边将删除边后的第一目标相邻三角形与删除边后的目标三角形拼接得到的多边形作为三维模型的候选内边界；

根据候选内边界，确定三角剖分拓扑图的内边界。

本申请的实施例中，根据候选内边界，确定三角剖分拓扑图的内边界，包括：

确定候选内边界对应的所有相邻三角形，其中，候选内边界与候选内边界对应的相邻三角形存在公共边；

在候选内边界的平均边长大于候选内边界对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数的情况下，将候选内边界对应的所有相邻三角形中公共边为候选内边界的最长边的相邻三角形确定为第二目标相邻三角形，删除第二目标相邻三角形与候选内边界的公共边；

删除所述候选内边界的最长边，以更新所述将删除边后的第二目标相邻三角形与删除边后的候选内边界拼接得到的多边形更新为三维模型的候选内边界；

在候选内边界的平均边长小于或等于候选内边界对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数的情况下，将候选内边界确定为三角剖分拓扑图的内边界。

本申请的实施例中，点滤除步骤还包括：

在得到多个候选内边界，且其中两个候选内边界之间存在公共边的情况下，删除存在公共边的其中两个候选内边界之间的公共边，得到两个删除公共边后的候选内边界；

将两个删除公共边后的候选内边界拼接得到的多边形更新为三维模型的其中一个候选内边界。

本申请的实施例中，三角剖分拓扑图的外边界通过以下方式中的任一方式确定：

将模型切片的上切面与下切面求图像并集得到的图像的外轮廓确定为三角剖分拓扑图的外边界；或者，

获取三角剖分拓扑图中的所有指定边，将删除指定边后得到的修改后的三角剖分拓扑图对应最外层的边构成的多边形确定为三角剖分拓扑图的外边界；或者，

将三角剖分拓扑图对应最外层的边构成的多边形确定为中间态多边形，并将执行预设次数的外层边剥离步骤后得到的中间态多边形确定为三角剖分拓扑图的外边界，其中，外层边剥离步骤包括：

将待删除边确定为当前的中间态多边形包括的所有边，将中间态多边形更新为三角剖分拓扑图中删除待删除边后得到的修改后的三角剖分拓扑图对应最外层的边所构成的多边形。

本申请的实施例中，模型更新装置200还包括：

指定内边界获取模块，用于获取模型切片的指定内边界，并删除指定内边界内的区域中的点；

三角剖分拓扑图的内边界通过以下步骤确定：

删除三角剖分拓扑图中与指定内边界存在交集的三角形的边，得到三角剖分拓扑图的内边界。

本申请的实施例中，根据采样点集，确定模型切片的三角剖分拓扑图，包括：

将采样点集中的点进行排序，得到排序后的采样点集；

对排序后的采样点集进行三角剖分，以得到模型切片的三角剖分拓扑图。

本申请的实施例中，模型切片模块220包括：

顶点获取子模块，用于建立三维模型的三维坐标系，并获取三维模型在三维坐标系内的最高顶点和最低顶点；

高度确定子模块，用于根据最高顶点和最低顶点，确定三维模型的高度；

分模型切片子模块，用于基于三维模型的高度以及切分精度，将三维模型在高度维度上均匀分为至少两个模型切片。

本申请的实施例中，滤除外边界和内边界之间的区域中的点，包括：

对外边界和内边界之间的区域中的所有点进行采样，得到内外边界中的采样点；

基于预设规则对内外边界中的采样点进行滤除。

本申请的实施例中，循环执行模块230，包括：

模型切片滤除点子模块，用于针对每个模型切片，执行点滤除步骤，分别得到每个滤除点后的模型切片；

模型切片拼接子模块，用于将所有的滤除点后的模型切片进行拼接，更新得到滤除点后的三维模型，其中，压缩后的三维模型包括三维模型中的边、及除滤除点以外的点；

第一目标边确定子模块，用于将滤除点后的三维模型中失去两个端点的边确定为第一目标边；

将滤除点后的三维模型中不超过两条边相交的端点确定为目标点，并将以目标点为端点的边确定为第二目标边；

删除滤除点后的三维模型中的第一目标边、第二目标边及目标点，更新得到压缩后的三维模型。

模型更新装置200用于执行上述的模型更新方法中的对应步骤，各个功能的具体实施，在此不再一一描述。此外，实施例1中可选示例也同样适用于实施例2的模型更新装置200。

本申请实施例还提供一种计算机设备，计算机设备包括存储器及处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序在处理器执行时，实现如实施例1的模型更新方法。

本实施例中的模型获取模块210、模型切片模块220、循环执行模块230及模型存储模块240等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决如何减小三维模型这类数据在存储空间中的占用体积的问题。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如实施例1的模型更新方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器 (CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种模型更新方法，其特征在于，所述模型更新方法包括：

获取存储空间中待更新的三维模型；

将所述三维模型均匀分为至少两个模型切片；

针对每个所述模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型；

将所述压缩后的三维模型更新至所述存储空间；

其中，所述点滤除步骤包括：

将所述模型切片的所有点投影至预设平面，并对所述预设平面的所有点集进行采样，得到所述模型切片的采样点集；

根据所述采样点集，确定所述模型切片的三角剖分拓扑图；

确定所述三角剖分拓扑图的所有内边界，并确定所述三角剖分拓扑图的所有外边界；

滤除所述外边界和所述内边界之间的区域中的点；

所述三角剖分拓扑图的内边界通过以下步骤确定：

确定所述三角剖分拓扑图中的每个三角形对应的所有相邻三角形，其中，所述三角形与所述三角形对应的每个相邻三角形均存在公共边；

从每个所述三角形中确定目标三角形，所述目标三角形的面积为所述目标三角形对应的所有相邻三角形的面积均值的第一倍数以上，且所述目标三角形的平均边长为所述目标三角形对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数以上的三角形确定为目标三角形，其中，所述第一倍数与所述第二倍数均不小于1；

将所述目标三角形对应的所有相邻三角形中公共边为所述目标三角形的最长边的相邻三角形确定为第一目标相邻三角形，删除所述第一目标相邻三角形与所述目标三角形的公共边；

将删除边后的所述第一目标相邻三角形与删除边后的所述目标三角形拼接得到的多边形作为所述三维模型的候选内边界；

根据所述候选内边界，确定所述三角剖分拓扑图的内边界。

2.根据权利要求1所述的模型更新方法，其特征在于，所述根据所述候选内边界，确定所述三角剖分拓扑图的内边界，包括：

确定所述候选内边界对应的所有相邻三角形，其中，所述候选内边界与所述候选内边界对应的相邻三角形存在公共边；

在所述候选内边界的平均边长大于所述候选内边界对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数的情况下，将所述候选内边界对应的所有相邻三角形中公共边为所述候选内边界的最长边的相邻三角形确定为第二目标相邻三角形，删除所述第二目标相邻三角形与所述候选内边界的公共边；

将删除边后的所述第二目标相邻三角形与删除边后的所述候选内边界拼接得到的多边形更新为所述三维模型的候选内边界；

在所述候选内边界的平均边长小于或等于所述候选内边界对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数的情况下，将所述候选内边界确定为所述三角剖分拓扑图的内边界。

3.根据权利要求1所述的模型更新方法，其特征在于，所述点滤除步骤还包括：

在得到多个候选内边界，且其中两个候选内边界之间存在公共边的情况下，删除存在公共边的所述其中两个候选内边界之间的公共边，得到两个删除公共边后的候选内边界；

将所述两个删除公共边后的候选内边界拼接得到的多边形更新为所述三维模型的其中一个候选内边界。

4.根据权利要求1所述的模型更新方法，其特征在于，所述三角剖分拓扑图的外边界通过以下方式中的任一方式确定：

将所述模型切片的上切面与下切面求图像并集得到的图像的外轮廓确定为所述三角剖分拓扑图的外边界；或者，

获取所述三角剖分拓扑图中的所有指定边，将删除所述指定边后得到的修改后的三角剖分拓扑图对应最外层的边构成的多边形确定为所述三角剖分拓扑图的外边界；或者，

将所述三角剖分拓扑图对应最外层的边构成的多边形确定为中间态多边形，并将执行预设次数的外层边剥离步骤后得到的所述中间态多边形确定为所述三角剖分拓扑图的外边界，其中，所述外层边剥离步骤包括：

将待删除边确定为当前的所述中间态多边形包括的所有边，将所述中间态多边形更新为所述三角剖分拓扑图中删除所述待删除边后得到的修改后的三角剖分拓扑图对应最外层的边所构成的多边形。

5.根据权利要求1所述的模型更新方法，其特征在于，所述将所述模型切片的所有点投影至预设平面，并对所述预设平面的所有点集进行采样，得到所述模型切片的采样点集之前，还包括：

获取所述模型切片的指定内边界，并删除所述指定内边界内的区域中的点；

所述三角剖分拓扑图的内边界通过以下步骤确定：

删除所述三角剖分拓扑图中与所述指定内边界存在交集的三角形的边，得到所述三角剖分拓扑图的内边界。

6.根据权利要求1所述的模型更新方法，其特征在于，所述根据所述采样点集，确定所述模型切片的三角剖分拓扑图，包括：

将所述采样点集中的点进行排序，得到排序后的采样点集；

对所述排序后的采样点集进行三角剖分，以得到所述模型切片的三角剖分拓扑图。

7.根据权利要求1所述的模型更新方法，其特征在于，所述将三维模型均匀分为至少两个模型切片，包括：

建立所述三维模型的三维坐标系，并获取所述三维模型在所述三维坐标系内的最高顶点和最低顶点；

根据所述最高顶点和所述最低顶点，确定所述三维模型的高度；

基于所述三维模型的高度以及切分精度，将三维模型在高度维度上均匀分为至少两个模型切片。

8.根据权利要求1所述的模型更新方法，其特征在于，所述滤除所述外边界和所述内边界之间的区域中的点，包括：

对所述外边界和所述内边界之间的区域中的所有点进行采样，得到内外边界中的采样点；

基于预设规则对所述内外边界中的采样点进行滤除。

9.根据权利要求1所述的模型更新方法，其特征在于，所述针对每个所述模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型，包括：

针对每个所述模型切片，执行点滤除步骤，分别得到每个滤除点后的模型切片；

将所有的所述滤除点后的模型切片进行拼接，更新得到滤除点后的三维模型，其中，所述压缩后的所述三维模型包括所述三维模型中的边、及除所述滤除点以外的点；

将所述滤除点后的所述三维模型中失去两个端点的边确定为第一目标边；

将所述滤除点后的所述三维模型中不超过两条边相交的端点确定为目标点，并将以所述目标点为端点的边确定为第二目标边；

删除所述滤除点后的所述三维模型中的第一目标边、第二目标边及所述目标点，更新得到所述压缩后的三维模型。

10.一种模型更新装置，其特征在于，所述模型更新装置包括：

模型获取模块，用于获取存储空间中待更新的三维模型；

模型切片模块，用于将所述三维模型均匀分为至少两个模型切片；

循环执行模块，用于针对每个所述模型切片，执行点滤除步骤，更新得到压缩后的三维模型；

模型存储模块，用于将所述压缩后的三维模型更新至所述存储空间；

其中，所述点滤除步骤包括：

将所述模型切片的所有点投影至预设平面，并对所述预设平面的所有点集进行采样，得到所述模型切片的采样点集；

根据所述采样点集，确定所述模型切片的三角剖分拓扑图；

确定所述三角剖分拓扑图的所有内边界，并确定所述三角剖分拓扑图的所有外边界；

滤除所述外边界和所述内边界之间的区域中的点；

所述三角剖分拓扑图的内边界通过以下步骤确定：

确定所述三角剖分拓扑图中的每个三角形对应的所有相邻三角形，其中，所述三角形与所述三角形对应的每个相邻三角形均存在公共边；

从每个所述三角形中确定目标三角形，所述目标三角形的面积为所述目标三角形对应的所有相邻三角形的面积均值的第一倍数以上，且所述目标三角形的平均边长为所述目标三角形对应的所有相邻三角形的边长均值的第二倍数以上的三角形确定为目标三角形，其中，所述第一倍数与所述第二倍数均不小于1；

将所述目标三角形对应的所有相邻三角形中公共边为所述目标三角形的最长边的相邻三角形确定为第一目标相邻三角形，删除所述第一目标相邻三角形与所述目标三角形的公共边；

将删除边后的所述第一目标相邻三角形与删除边后的所述目标三角形拼接得到的多边形作为所述三维模型的候选内边界；

根据所述候选内边界，确定所述三角剖分拓扑图的内边界。

11.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器执行时，实现如权利要求1至9中任一项所述的模型更新方法。

12.一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，实现如权利要求1至9中任一项所述的模型更新方法。