一种基于视觉显著性的浅浮雕生成方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于视觉显著性的浅浮雕生成方法，属于计算机图形学【技术领域】。本发明结合视觉信息与几何操作实现数字浅浮雕的生成，该方法首先提取三维模型表面显著性信息，接着使用非线性压缩方式实现浅浮雕生成，通过将视觉信息融入非线性压缩实现最终的浮雕效果。该发明可采取不同的信息如高度、角度方向等来提取显著性信息，以便更好的保存生成的数字浮雕的细节信息。该发明将显著性信息映射到浅浮雕的生成中，结合提取到的三维模型表面的显著性信息与几何操作，增强细节信息，通过将显著性信息附加到几何操作中，可有效的保持压缩后三维物体的表面细节信息。
【专利说明】一种基于视觉显著性的浅浮雕生成方法
【技术领域】
[0001]本发明属于计算机图形学【技术领域】，特别涉及一种基于视觉显著性的浅浮雕生成方法。通过本发明生成的浅浮雕模型可作为计算机辅助制造设备的输入，制造浮雕产品，为教育、娱乐等领域提供一种全新的展现形式。
【背景技术】
[0002]浮雕是介于雕塑(圆雕)和二维图像之间的一种艺术形式，然而浮雕不同于一般的雕塑，其所占空间小，但细节信息却极为丰富，同时浮雕的产生涉及到浮雕设计造型、空间组织等一系列因素。目前，浮雕具有非常广泛的应用。一方面，浮雕图像(又称伪浮雕)，可以用来进行网页设计、卡通设计以及包装设计等；另一方面，实际雕刻浮雕或者计算机辅助制造设计的浮雕既可被看作是单件艺术品，又可被用来装饰家具、墙体以及其他物体的表面。
[0003]目前，常用的三维数字浮雕的生成方法是通过对三维几何模型在给定视觉方向上进行深度压缩，其实现方法主要有两种:一种是基于深度信息的直接压缩，主要依靠人类视觉信息产生浮雕，通过对几何模型透视投影后进行深度线性压缩来生成浮雕。此方法较简单，适合高浮雕的生成，因为当压缩量很大时，这种方法会丢失大量的细节信息，因此该方法不适合于浅浮雕的生成；另一种是使用梯度域非线性压缩重建法，其基本思想是动态压缩网格模型不同级别的细节来生成依附于某一平面的浮雕模型，然后利用求解Possion方程恢复模型。这种方法存在求解复杂的问题。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于，提出一种基于视觉显著性的浅浮雕生成方法，该方法结合人类视觉信息与三维物体的几何操作生成浅浮雕，其算法简单，能够在生成浅浮雕的同时保持浮雕表面丰富的细节信息。
`[0005]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
[0006]一种基于视觉显著性的浅浮雕生成方法，具体包括以下步骤:
[0007](I)对三维模型的表面显著性信息标记，得到带有显著性信息标记的三维模型。具体包括如下步骤:
[0008]首先，将三维模型导入以χ、y、ζ为坐标轴的三维坐标系，以浮雕底的平面作为xy平面，三维模型表面上每个顶点V的坐标为(X，Y, ζ);
[0009]其次，计算三维模型表面上每个顶点的显著性信息，并使用每个顶点的显著性信息对三维模型进行标注。
[0010]以下三种方式均可计算得到三维模型表面上每个顶点的显著性信息:
[0011](Ia)各向同性滤波器:
[0012]定义邻域Ν(υ，σ):
[0013]N O，σ ) = {ο I I I O- U I I < σ }(式 I)[0014]其中，O表不三维模型给定邻域的中心点；U表不三维模型表面上的任一顶点；σ表示高度标准差，σ取中心点χ与顶点u的绝对差值的最大值和最小值之间且包括两端点在内的任一数值；
[0015]定义高度信息的高斯加权平均GU (V)):
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【权利要求】
1.一种基于视觉显著性的浅浮雕生成方法，具体包括以下步骤: (I)对三维模型的表面显著性信息标记，得到带有显著性信息标记的三维模型，具体包括如下步骤: 首先，将三维模型导入以x、y、z为坐标轴的三维坐标系，以浮雕底的平面作为Xy平面，三维模型表面上每个顶点V的坐标为(X，y, z)； 其次，计算三维模型表面上每个顶点的显著性信息，并使用每个顶点的显著性信息对三维模型进行标注； 以下三种方式均可计算得到三维模型表面上每个顶点的显著性信息: (Ia)各向同性滤波器: 定义邻域NO, σ ):
【文档编号】G06T19/00GK103617652SQ201310545025
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月2日 优先权日:2013年11月2日
【发明者】王美丽, 郭诗辉, 牛晓静, 常建, 张建军, 张宏鸣, 何东健 申请人:西北农林科技大学