[发明专利]基于遗传操作的三维模型生成方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机图像学领域，尤其涉及一种基于遗传操作的三维模型生成方法。

背景技术

三维建模是当前计算机图形学领域的难点之一。如何根据已有三维模型，自动生成新的三维模型，是解决三维建模，丰富现有三维模型数据集的重要途径。

现有的自动生成三维模型的方法主要包括过程式建模和结构保持形变两个方法。过程式建模方法的主要缺点是需要由用户定义用于生成三维模型的形状语法。形状语法通常由若干个产生式规则构成一个语法系统。而且，人造物体的结构往往较为复杂，其结构与物体功能密切关联，因而定义用于生成人造物体三维模型的形状语法非常困难，特别是对于普通用户而言，更是难以完成。尽管现在有基于若干输入样例自动生成形状语法的方法，即逆向过程建模，但是这类方法目前还只能适用于植物、装饰图案等，不能用于结构与功能关联较强的人造物体；另一类方法是结构保持形变，该方法的缺点是主要通过形变(部件比例缩放、位移等)来生成三维模型的新的变种，但是无法生成新的结构。

生物学中的遗传保证了物种的相对稳定性及多样性，将遗传学中的交叉遗传应用于三维模型的生成尚未见类似的报道。

发明内容

基于此，有必要针对现有三维模型生成方法存在的缺陷，提供一种基于遗传操作的三维模型生成方法。

一种基于遗传操作的三维模型生成方法，包括下述步骤：输入三维模型集合；从所述三维模型集合中任意选取两个三维模型，分别记为三维模型A、三维模型B；计算所述三维模型A的功能部件与所述三维模型B的功能部件的对应值；基于所述对应值选取所述三维模型A及所述三维模型B的相应部件，分别记为功能部件集合A10、功能部件集合B10；组装所述功能部件集合A10及所述功能部件集合B10得到组装模型；将所述组装模型进行结构优化得到新的三维模型。

在本实施例中，其中，输入三维模型集合，还包括下述步骤：标注所述三维模型集合中的三维模型的功能部件；将所述三维模型集合中的三维模型的朝向设置一致。

在本实施例中，其中，计算所述三维模型A的功能部件与所述三维模型B的功能部件的对应值，包括下述步骤：调整所述三维模型A及所述三维模型B，使所述三维模型A的功能部件及所述三维模型B的功能部件具有相同的大小比例；将经调整后的三维模型A及三维模型B平移至同一坐标系下；基于同一坐标系下的三维模型A及三维模型B，计算所述三维模型A的功能部件与所述三维模型B的功能部件的对应值；其中，所述对应值的计算方法为：

C1,2=DH(B1,B2)=max{maxx∈B1miny∈B2d(x,y),maxy∈B2minx∈B1d(x,y)}]]>