[发明专利]一种动态传输3D模型的方法

说明书

本发明公开的一种动态传输3D模型的方法，包括以下步骤：1)服务端加载3D模型；2)服务端检测3D模型的特征点并向客户端传送特征点；3)客户端接收特征点，接收完后进行表面重建；4)服务端对3D模型进行网格分割并按模块传送顶点数据；5)客户端接收模块的顶点并进行局部区域重建；6)所有模块传输并重建完成后，用QSlim算法进行网格简化。本方法只需传输模型的顶点，这大大地减少传输的数据量。结合特征点提取、表面重建和网格分割等技术，用户可以很快地获取模型的整体拓扑信息，并且随着接收的顶点数量的增多，模型的准确度和详细度都不断提高。

技术领域

本发明涉及计算机图形领域，特别涉及一种动态传输3D模型的方法。

背景技术

计算机图形技术在现实生活中广泛应用，3D模型可以极大地帮助用户了解相关的物体，此外3D模型是一种图形文件，具有伸缩的特点，放大后模型不会变模糊，用户可以从多个角度观察模型，获取不同的信息。

3D模型的一个重要来源是图像的三维重建，医学设备的扫描，如CT扫描，会获取大量的图像数据，结合图像分割技术和三维重建技术后会获得大量的3D模型。这些模型往往很大，顶点数和面片数都比较多。扫描设备所在的科室和各科门诊医生所在的科室往往不同，模型就需要使用到网络传输。传统的3D模型的传输往往都是存储为PLY等格式的文件，压缩之后再利用网络进行传输，另一端的设备需要完整获取文件之后才能解压并使用相应的软件进行渲染显示，如果模型较大，不但需要消耗大量的带宽而且不利于医生等客户实时获取模型的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种动态传输3D模型的方法，该方法解决了用户需要等待模型传输完成才能显示的问题并且减少了模型传输的数据量；该方法使用特征点提取和表面重建技术，用户可以提前获取模型的整体信息，随着顶点数据的不断获取，模型的细节信息可以使用顶点组成的点云表示，用户得到一个由整体到细节不断完善的模型。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种动态传输3D模型的方法，包括以下步骤：

1)服务端加载3D模型；

2)服务端检测3D模型的特征点并向客户端传送特征点；

3)客户端接收特征点，接收完后进行表面重建；

4)服务端对3D模型进行网格分割并按模块传送顶点数据；

5)客户端接收模块的顶点并进行局部区域重建；

6)所有模块传输并重建完成后，用QSlim算法进行网格简化。

步骤1)中，所述3D模型为三角形网格，所述三角形网格的顶点是由(X,Y,Z)坐标的数值表示，三角形面片是由三个顶点的ID(V1,V2,V3)表示。

所述三角形网格的格式包括PLY、STL。

步骤2)中，所述服务端检测3D模型的特征点，是使用DoG算子计算局部特征点，包括如下步骤：

2.1)计算网格的尺度

网格的尺度是应用具有均匀权重的局部过滤器计算的；对于具有尺度s的顶点的下一个尺度可由如下公式计算：

其中是顶点的一阶邻域；

2.2)计算局部密度

顶点的局部密度D_i由如下公式计算

2.3)计算DoG算子

给定网格模型的两个连续尺度，在尺度s上的DoG函数由如下的公式计算：