[发明专利]一种基于方形模块链的三维模型构建及变形方法

权利要求书

1.一种基于方形模块链的三维模型构建及变形方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，对输入模型进行划分，将模型转换为立方体模块的集合；

步骤2，将立方体模块集合连接成树结构，先采用基于层次的方法计算连接尽可能多的立方体模块的最长链，再连接遗留的模块作为树节点；

步骤3，对立方体模块树内的每个立方体模块进行方形模块模块链配置，采用基于无向图的方法，构建方形模块子链并连接构成面状模块链构形。

2.根据权利要求1所述的基于方形模块链的三维模型构建及变形方法，其特征在于，所述步骤1为了获取模型的方形模块链构形，先将其转换为由多个立方体模块组成的集合，每个立方体模块的每个面都作为后续放置方形子模块的参考，输入模型被分割为多个棱长均为单位长度1的立方体，这个过程被称为模型划分，得到的立方体形状即为父模块。

3.根据权利要求1所述的基于方形模块链的三维模型构建及变形方法，其特征在于，所述步骤1包括如下具体步骤：

步骤1-1，缩放模型：

首先对输入模型进行缩放处理。默认将模型包围盒最小方向缩放为4，输入后可通过模型控制器手动调整比例，假设尺寸最小方向为z方向，最值顶点坐标为和(x_max,y_max,z_max)，确定缩放比例sca：

步骤1-2，模型划分：

采用基于八叉树的体素化方法，得到立方体模块存储矩阵M_vox；

记生成的立方体模块集合内模块数量为n，集合记为其中，C_i为第i个立方体模块，i∈[0,n)。

4.根据权利要求1所述的基于方形模块链的三维模型构建及变形方法，其特征在于，所述步骤2计算立方体模块的树连接，目的是找到立方体模块集合内连接最多模块的树方法按层次进行计算，首先选取首层的立方体模块链的起点，而后以基于八叉树的搜索算法，规定层间节点选取标准，计算层内不重复连接模块的最长链，再连接所有层内链构成整体的立方体模块最长链，对于未连接入链内的遗留模块，在其同层的立方体模块链路径内的模块、相邻的上层或下层的立方体模块链路径内的模块中搜索近邻模块并建立连接关系，成为树节点，从而构成立方体模块树。