[发明专利]一种网格曲面的元素分类方法、装置及存储介质

说明书

本申请涉及三维建模技术领域，提供一种网格曲面的元素分类方法、装置及存储介质。其中，网格曲面的元素分类方法包括：获取网格曲面的每个元素的属性值，元素为顶点或面；基于每个元素的邻域内各元素的属性值对元素的属性值进行迭代更新，并将迭代结束时得到的元素的属性值作为元素的特征；基于每个元素的特征，利用分类器对元素进行分类。上述方法由于在特征的计算过程中有效利用了元素的区域性信息，并且还通过迭代不断优化特征计算结果，因此能够显著提高网格曲面的元素分类的准确性、可靠性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及三维建模技术领域，具体而言，涉及一种网格曲面的元素分类方法、装置及存储介质。

背景技术

随着三维光学扫描技术的发展，越来越多的实体被扫描为数字模型。光学扫描技术是获取物体三维表面数据的重要技术，基于三角测量或光栅投影方法，可以获取模型表面的点云数据并将其转换为网格(例如，三角形网格)，网格一般由顶点、边以及面构成，边体现了两个顶点间的连接关系，面则体现了多个顶点间的连接关系(例如，面为三角形则体现了三个顶点的连接关系)。

网格顶点分类是一种基于网格的重要应用，其目的是将网格顶点划分为不同的类别，每种类别可能与实体的一个组成部分相对应。例如，对于人体网格可将其顶点分为属于头部的顶点、属于躯干的顶点、属于四肢的顶点等。然而，在现有技术中通常将网格顶点视为无序的点云，直接利用顶点的属性值进行分类，分类结果难以达到较高的准确性、可靠性和鲁棒性。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种网格曲面的元素分类方法、装置及存储介质，以改善上述技术问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种网格曲面的元素分类方法，包括：获取网格曲面的每个元素的属性值，所述元素为顶点或面；基于每个元素的邻域内各元素的属性值对所述元素的属性值进行迭代更新，并将迭代结束时得到的所述元素的属性值作为所述元素的特征；基于每个元素的特征，利用分类器对所述元素进行分类。

上述方法不是直接使用网格曲面的元素(顶点或面)的属性值进行分类，而是仅将元素的属性值作为原始输入，利用元素的邻域内各元素的属性值对元素的属性值进行迭代更新，并利用迭代结束时得到的元素的特征对元素进行分类。由于在特征的计算过程中有效利用了元素的区域性信息(邻域)，即充分考虑了元素之间的拓扑结构，而且还通过迭代不断优化特征计算结果，因此能够显著提高网格曲面的元素分类的准确性、可靠性和鲁棒性。

在第一方面的一种实现方式中，所述基于每个元素的邻域内各元素的属性值对所述元素的属性值进行迭代更新，包括：确定每个元素的多环邻域，并对每环邻域中的元素的每种属性值分别进行统计，获得每环邻域的属性统计值矩阵；其中，任一元素的第0环邻域为所述元素自身，第1环邻域为与所述元素直接相邻的元素构成的集合，第k环邻域为与第k-1环邻域直接相邻的元素除去第k-1环邻域以及第k-2环邻域中的元素构成的集合，k1；与一个顶点直接相邻的顶点是指与该顶点通过边直接相连的顶点，与一个面直接相邻的面是指与该面具有共同顶点的面；基于每个元素的每环邻域的属性统计值矩阵形成扩展属性矩阵；根据所述扩展属性矩阵计算每个元素的新属性值，并利用所述新属性值对所述元素的属性值进行更新；通过属性扩展的方式迭代更新每个元素的属性值。

上述实现方式给出了元素邻域的一种具体定义方式，即一个元素的邻域可分成多环，其中第0环邻域就是中心元素自身，其他环邻域的环数表征该环邻域中的元素与中心元素在拓扑意义上的距离。在该定义方式下，将与中心元素在拓扑意义上的距离相同的元素归为中心元素的同一环邻域中，充分发掘了元素间的拓扑关系，使得后续的特征计算结果较为合理。

在第一方面的一种实现方式中，所述根据所述扩展属性矩阵计算每个元素的新属性值，包括：利用预训练的网络层对所述扩展属性矩阵进行处理，得到每个元素的新属性值；其中，所述网络层为卷积层或全连接层。