CN1822044A

CN1822044A - 一种三维图形排列的方法

Info

Publication number: CN1822044A
Application number: CN 200610066431
Authority: CN
Inventors: 冯利军; 刘靖超
Original assignee: Peking University; Beijing Founder Electronics Co Ltd
Current assignee: Peking University; Beijing Founder Electronics Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: CN100435171C

Abstract

本发明属于图像图形处理技术领域，具体涉及一种大量相同的三维图形规则排列的方法。在设计需要大量相同三维图形规则排列的图案的时候，现有的处理方法存在复制的工作量比较大，而且复制的数量难以控制的问题；排列这些图形同样比较困难。本发明所述的方法，引入原始图形之后，确定目标图形的数量、目标区域和图形间距，然后缩放原始图形成为目标图形并将目标图形进行复制，收集所有的目标图形，根据目标图形的特征，采用根据图形特征比较排列关系的方法进行排序。采用本发明所述的方法，可以在进行大量图形复制和排列时快速实现一次制作、快速生成、自动调整的效果，特别是对于排列规则的图形，能够极大的提高效率。

Description

一种三维图形排列的方法

技术领域

本发明属于图像图形处理技术领域，具体涉及一种三维图形排列的方法。

背景技术

目前，在平面设计、广告制作等领域，在三维图形制作和处理过程中，经常需要对大量相同的图形，按照一定的排列顺序进行规则排列的情况，例如，在制作日历、墙壁砖、分类广告等图形时，都存在着需要对数量巨大的图形进行规则排列的情况。为达到这种效果，目前采用的一般做法如下：

(1)制作一个较小的图形作为原始素材；

(2)复制多个这样的图形；

(3)根据需要将这些图形按规则排列，排列的方法多采用“对齐”、“等距”等方式。

上述方法存在两个主要的缺陷：(1)复制图形的工作量比较大，当图形的数量较多时，直接复制这些图形就是一个麻烦的工作，而且复制的数量比较难以控制，尤其是数量很大时，如超过200个，这种不足就表现得更加明显；(2)复制后，排列这些图形同样比较困难。在一个高级的图像编辑设计软件中，图形的效果很多，同时图形位于不同的层，排列后既要位置正确，又要图形效果的正确。这个操作无疑是一个烦琐，人工完成比较困难的工作。

由此可见，现有的图形复制和排列方法在数量较大时已面临很多困难，如前面所述，复制大量相同的三维图形，必然使操作环境变得非常混乱，特别是在数量特别巨大的时候，例如几百个相同的图形，操作人员很难准确选中需要的图形，而且，排列这些图形一般采用首先大致的放好，然后采用顶、底、左、右、中心对齐等方式对齐，再使用等距方法调整图形间的距离，这是一种反复调整逐、逐渐精确的方法，调整过程不能有任何的错误，任何的错误都会造成工作的时间的大幅延长。显然，这项工作对人员对要求较高，而且是一个容易出错的工作。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种三维图形排列的方法，该方法只需要制作一个原始的大图形，然后根据需要，将它缩放为目标图形，并复制目标图形为需要的数量，每个目标图形除了图形大小，均具有原始图形的一切属性，根据一定的规则调整目标图形的排列关系，在进行大量图形复制和排列时可以实现一次制作、快速生成、自动调整的效果。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种三维图形排列的方法，包括以下步骤：

(1)制作原始图形，如果原始图形已经存在，则直接读取，所述的原始图形是三维图形；

(2)根据需求，设定目标区域的位置及范围，并设定目标图形的数量n和间距，据此计算目标图形的大小，其中n为正整数，间距包括相邻图形的横向间距和纵向间距；

(3)缩放原始图形，生成一个目标图形，然后复制n-1个目标图形，将n个图形放置在目标区域中；

(4)收集全部目标图形，根据目标图形的特征制定排序规则，对目标图形进行排序，然后调整图形层次关系，完成排列。

进一步，步骤(2)或者是按以下方法实现的：设定目标区域的位置及范围后，根据目标图形的大小和间距，确定需要复制的图形数量n。

更进一步，步骤(2)中设定图形的间距时，横向间距和纵向间距是相同的。

进一步，步骤(4)中所述的目标图形特征包括目标图形的位置关系、旋转角度、图形方向。

进一步，步骤(4)中排序规则采用比较目标图形位置关系的方法，该方法包括以下步骤

1)对所有目标图形设定统一的坐标系；

2)获取图形的位置、旋转角度、图形方向；

3)根据步骤2)的信息，制定统一的排序规则，便于比较图形的位置；

4)获取任意两个目标图形的边框坐标，即图形的位置，根据步骤3)制定的规则，对图形进行排序；

5)遍历所有的图形，形成一个有序的图形序列；

6)排列结束。

更进一步，比较目标图形的位置关系时，以纵向坐标系U为主，横向坐标系V为次，确定坐标的优先级；根据优先级比较目标图形的位置，确定前后顺序，所述的坐标系U、V为目标图形所在的标准正交坐标系。

再进一步，步骤(4)中调整图形层次关系时，按照排好的顺序，将所有目标图形至于同一层；

另外，步骤(4)中调整图形层次关系时，还根据旋转角度对目标图形做平移变换。

本发明的效果在于：采用本发明所述的方法可以在进行大量三维图形复制和排列时快速实现一次制作、快速生成、自动调整的效果，效率高且不容易出错，并且目标图形会保持原始图形的属性，特别是对于排列规则的三维图形，能够极大的提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的基本流程图；

图2是目标图形排序流程图；

图3是原始图形、坐标系和图形旋转角度α示意图；

图4采用现有方法排列三维图形的实际效果图

图5-图7是对目标图形进行排序过程中的效果图；

图8是采用本发明所述的方法对三维图形进行排列后的效果图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，对本发明做进一步的描述：

如图1所示，一种三维图形排列的方法，包括以下步骤：

(1)制作三维的原始图形1；该原始图形是任何工具制作的图形；如果原始图形已经存在，则直接读取。

本实施例中，图3所示的图形为原始图形、坐标系和图形旋转角度α示意图，α＝15°。图4采用现有方法排列三维图形的实际效果图，黑色箭头表示图形方向，没有做目标图形的偏移。可以看出图4中图形的层次是比较纷乱的，排列影响了正确的效果。

(2)根据需求，设定目标区域的位置及范围A×B；设定目标图形的数量时n，需计算n＝W×H，n是总数量，W是横向的数量，H是纵向的数量；其中n，W，H均为正整数；设定图形的间距时，需设定相邻图形的横向间距G₁和纵向间距G₂；反之亦然，也可根据目标图形的大小和间隔计算目标区域的范围，确定需要复制的图形数量。

本实施列中，目标区域为100mm×80mm；目标数量为5×4共20个；相邻图形的横向间距和纵向间距分别为5mm和4mm；目标区域的原点为图3中的(0，0)点。

(3)缩放原始图形，根据(A-(W-1)×G₁)和(A-(H-1)×G₂)计算出目标图形的大小。

本实施例中，目标图形的宽(100-4×5)÷5＝16mm，高(80-3×4)÷4＝17mm。生成一个16×17mm的目标图形，然后复制19个目标图形，将20个图形放置在目标区域中。

由于复制的过程在同一个版面完成，所以目标图形在同一坐标系下。同时，复制的方法使得所有的目标图形具有相同的大小、旋转角度(α)和图形方向(图4中黑色箭头)。

(4)收集全部目标图形，根据目标图形的特征制定排序规则，对目标图形进行排序，完成排列，然后调整图形层次关系。所述的目标图形特征包括目标图形的位置关系、旋转角度、图形方向。

如图2所示，在本实施例中，在对目标图形进行排序时采用的是比较目标图形位置关系的方法，该方法包括以下步骤：

1)如前文所述，所有目标图形已经处于同一坐标系下，本实施例中，20个目标图形位于正交坐标系U、V中。设定坐标系的优先级8，本实施例中，以纵向V坐标系为主，横向U坐标系为次，即纵向V坐标系优先级高于横向U坐标系；

2)获取目标图形的位置、旋转角度、图形方向；

3)根据步骤2)的信息，制定统一的排序规则9，便于比较目标图形的位置。排序的关键是比较位置关系，核心思想是以一个方向为主，另一个方向为次，确定排序的优先级。如步骤1)中所述，以纵向V坐标系为主，横向U坐标系为次。在比较位置关系的过程中，如果纵坐标V不相同，则只比较纵坐标，不考虑横坐标U；如果纵坐标相同，再考虑横坐标。

4)获取任意两个目标图形的边框坐标，即图形的位置，根据步骤3)制定的规则，对图形进行排序，如图2中的10、11、12。

本实施例中，如图5所示，有a、b、c三个图形，a在b的左边，根据本实施例中制定的比较规则，比较a和b的相同位置，如都比较a和b的左侧边，a＜b，故在序列中a在b的前面；同理，b在c的右下方，由于前面已经确定了坐标的优先级，纵向的优先级高，比较b和c顶边，b＜c，b在c的前面，至此，形成一个局部有序队列“abc”，其他目标图形的排列以此类推。

5)遍历所有目标图形，直至所有目标图形形成有序队列，如图6所示13。

(5)按照排好的顺序，依次将所有图形至于同一层，效果如图7所示。可能在一些情况下，需要图形和原始图形在基本形态上保持一致，可以根据旋转角度对目标图形做平移变换，形成图8。

实施例2：其他步骤与实施例1相同，不同之处在于：步骤(2)中设定相邻目标图形的间距时，横向间距G₁和纵向间距G₂是相同的，都为5mm。步骤(3)中，目标图形的宽(100-4×5)÷5＝16mm，高(80-3×5)÷4＝16.25mm。

以上所述只是本发明的一个简单实例，并非以此实例来限制本发明。凡是按照本发明的思想，以及前文提到的变化方式，稍加变化、修饰或者删减中间步骤，均在本发明的权利范围之内。

Claims

1.一种三维图形排列的方法，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种三维图形排列的方法，其特征是：步骤(2)或者是按以下方法实现的：设定目标区域的位置及范围后，根据目标图形的大小和间距，确定需要复制的图形数量n。

3.如权利要求1所述的一种三维图形排列的方法，其特征是步骤(2)中设定图形的间距时，横向间距和纵向间距是相同的。

4.如权利要求1、2或3所述的一种三维图形排列的方法，其特征是：步骤(4)中所述的目标图形特征包括目标图形的位置关系、旋转角度、图形方向。

5.如权利要求4所述的一种三维图形排列的方法，其特征是：步骤(4)中排序规则采用比较目标图形位置关系的方法，该方法包括以下步骤：

1)对所有目标图形设定统一的坐标系；

2)获取图形的位置、旋转角度、图形方向；

5)遍历所有的图形，形成一个有序的图形序列；

6)排列结束。

6.如权利要求5所述的一种三维图形排列的方法，其特征是：比较目标图形的位置关系时，以纵向坐标系U为主，横向坐标系V为次，确定坐标的优先级；根据优先级比较目标图形的位置，确定前后顺序，所述的坐标系U、V为目标图形所在的标准正交坐标系。

7.如权利要求6所述的一种三维图形排列的方法，其特征是：步骤(4)中调整图形层次关系时，按照排好的顺序，将所有目标图形至于同一层。

8.如权利要求7所述的一种三维图形排列的方法，其特征是：步骤(4)中调整图形层次关系时，还根据目标图形的旋转角度对目标图形做平移变换。