[发明专利]一种三维模型构建方法及其装置

说明书

本发明公开了一种三维模型构建方法，包括以下步骤：存储步骤：录入三维模型的基础数据，并采用模型骨架算法计算出三维模型的模型骨架，并予以存储；获取三维模型的表面特征并予以存储；拆分步骤：采用谱系聚类算法对所述存储的带有模型骨架的三维模型进行拆分，以获得带有模型骨架的三维模型单元；组合步骤：提取带有模型骨架的三维模型单元，并采用线条拟合获得组合的三维模型；表面处理步骤：提取存储的表面特征装涂映射至所述组合的三维模型上，以实现三维模型的构建。本发明还提供了一种三维模型构建装置，通过上述方案，本发明具有逻辑简单、构建操作简便等优点，在三维建模技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

技术领域

本发明涉及三维建模技术领域，尤其是一种三维模型构建方法及其装置。

背景技术

三维模型，是物体的多边形表示，通常用计算机或者其它视频设备进行显示，显示的物体可以是现实世界的实物，也可以是虚拟的物体，任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。

目前，国内外还未有同类型三维模型数据库，且三维模型网站相对较多，消费者可在网站上购买三维模型图纸；若消费者想要实现三维模型的在加工只能通过CAD等工程软件进行，但是，利用CAD等工程软件加工三维图纸不仅仅需要以三维建模知识作为支撑还需要丰富的绘图经验，这是大多数消费者不能具备的条件。

总所周知，三维模型检索技术、三维模型分割技术已经相对较成熟；其中，三维模型的分割最早可追溯到1999年，Vincent等人将用于二维模型图像处理中的分水岭算法推广到三维模型网格分割中。针对非刚性模型的复杂性，三维网格分割办法大致可分为三种：第一种，单独依靠局部几何特征，比如Falcidieno等人按照曲率相近的原则，其将网格曲面分为凹面片、凸面片、双面角等模型局部特征。第二种，借助先检验样本分割三维形状；而这两种方法都有其对应的优缺点。第三种，是现今国内外研究的重点也就是基于扩散几何距离作为几何特征用于非钢体三维网络模型的分割技术。另外，借助样本学习的分割方法对在三维模型分割领域占据一席之地。另外，三维模型组装技术主要以三维制图软件中线条，采用属性点的拟合为主，该技术相对较为成熟但也相对较为简单。

因此，急需要提出一种逻辑简单、构建操作简便的三维模型构建方法及其装置。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种三维模型构建方法及其装置，本发明采用的技术方案如下：

一种三维模型构建方法，包括以下步骤：

存储步骤：录入三维模型的基础数据，并采用模型骨架算法计算出三维模型的模型骨架，并予以存储；获取三维模型的表面特征并予以存储；

拆分步骤：采用谱系聚类算法对所述存储的带有模型骨架的三维模型进行拆分，以获得带有模型骨架的三维模型单元；

组合步骤：提取带有模型骨架的三维模型单元，并采用线条拟合获得组合的三维模型；

表面处理步骤：提取存储的表面特征装涂映射至所述组合的三维模型上，以实现三维模型的构建。

进一步地，所述三维模型构建方法，还包括根据形态学更改所述模型骨架的形态。

更进一步地，所述三维模型构建方法，还包括采用基于骨架模型和原始模型逆运算对所述形态更改的模型骨架进行处理，以获得形态改变后的三维模型。

进一步地，所述组合步骤中，修改三维模型单元的三维尺寸，采用边界曲线拟合待组合的三维模型单元，以获得组合的三维模型。

进一步地，所述三维模型构建方法，还包括获取模型骨架的形态，并提取带有模型骨架的三维模型单元。

一种三维模型构建装置，包括：

存储单元，用于存储模型骨架、带有模型骨架的三维模型单元和三维模型的表面特征；