[发明专利]STL文件格式的三维模型着色及颜色信息存取方法

摘要

本发明公开一种STL文件格式的三维模型着色及颜色信息存取方法，首先改进STL文件的格式使其能够存储三角形的颜色信息；其次，根据三维模型的可视化需求对模型的感兴趣部分进行边界划分和区域颜色填充；最后将颜色信息存入改进的STL文件中。本发明在表达比较复杂的三维模型结构时，其可视化效果非常出色，极好的补充了现有技术不足，同时由于改进了存储方式和处理方式，因此也有助于运行效率的提升以及处理成本的缩减，具备较好的技术启发性，意义深远。

主权项

STL文件格式的三维模型着色及颜色信息存取方法，其特征在于，首先改进STL文件的格式使其能够存储三角形的颜色信息；其次，根据三维模型的可视化需求对模型的感兴趣部分进行边界划分和区域颜色填充；最后将颜色信息存入改进的STL文件中,其中，改进STL文件格式后，先实现二维屏幕坐标与三维模型坐标之间的映射，再在二维屏幕对感兴趣部分进行边界划分，然后将二维屏幕上划分的感兴趣部分的边界映射到三维模型上；最后通过连接算法保证边界的封闭性，二维屏幕坐标与三维模型坐标之间的映射的实现方式为：在OPENGL平台上，采用透视投影的方式实现，其中将near和far分别定义为从照相机视点到近裁剪面和远裁剪面的距离，分别定义(l，b)和(r，t)为近裁剪面的左下角坐标和右上角坐标，此外设三维模型坐标为(x，y，z)，二维屏幕坐标为(sx，sy)，则其相互映射过程如下：三维模型投影变换前的坐标为(x，y，z)，设经过投影变换后其坐标为(xc，yc，zc)，其变换矩阵关系如下：xcyczcωc=2nr-l0r+lr-l002nt-bt+bt-b000-(f+n)f-n-2fnf-n00-10xyz1---(1);]]>其中[1，r]映射到[‑1,1]，[b，t]映射到[‑1,1]中，取l＝b＝‑1，r＝t＝1；代入表达式(1)得：xc=n·xyc=n·yzc=-(f+n)f-n·z-2fnf-nωc=-z---(2);]]>表达式(2)中的坐标是经过投影变换后在投影区的投影坐标，其对应二维世界窗口中的坐标(x，y)与投影坐标的关系为：x=xc/ωcy=yc/ωc---(3);]]>二维世界窗口中对每个给定的点(x，y)都在二维屏幕坐标系中生成一个点(sx，sy)，设二维世界窗口的宽度和高度分别为w、h，则其变换关系为：