一种三维物体重建的方法、装置和终端的制作方法_2

文档序号:8260301阅读:来源:国知局
br>[0062] 获取三维子物体的面;
[0063] 根据所述线画图子图的顶点的深度值、所述线画图子图的顶点坐标和所述三维子 物体的面得到所述三维子物体。
[0064] 结合上述本发明第二方面任意之一实施例的本发明第二方面的第五实施例中,所 述组合全部的所述三维子物体得到所述三维物体,包括:
[0065] 通过部位结合的方式组合全部的所述三维子物体,得到所述三维物体,所述部位 结合的方式包括下列至少之一的方式:
[0066] 点点结合、点线结合、点面结合、线线结合、线面结合、面面结合和点线面结合。
[0067] 结合本发明第二方面第五实施例的本发明第二方面的第六实施例中,所述通过部 位结合的方式组合全部的所述三维子物体,得到所述三维物体,具体包括:
[0068] 根据所述二维线画图信息得到所述三维子物体的结合部位信息;
[0069] 根据所述三维子物体的结合部位信息调整所述三维子物体的大小,得到调整后的 三维子物体;
[0070] 组合所述调整后的三维子物体得到初始三维物体;
[0071] 根据最小化目标函数调整所述初始三维物体,得到所述三维物体。
[0072] 结合上述本发明第二方面任意之一实施例的本发明第二方面的第七实施例中,通 过下列之一的方式获取所述二维线画图信息:
[0073] 通过摄像设备拍摄的方式、通过触摸设备输入的方式、通过鼠标输入的方式、通过 从预先存储的照片中提取线画图的方式。
[0074] 本发明第三方面的实施例公开了一种三维物体重建的装置,所述装置包括:
[0075] 获取模块,用于获取三维物体的二维线画图信息,所述二维线画图信息包括二维 线画图;
[0076] 分割模块,用于根据所述获取模块获取的所述二维线画图信息,按照自由度分割 所述二维线画图,得到至少一个线画图子图,其中,所述自由度为确定一个由平面组成的三 维物体的空间位置所需要知道的最少的顶点的个数;
[0077] 重建模块,用于根据所述分割模块得到的所述线画图子图重建三维子物体;
[0078] 组合模块,用于组合全部的所述三维子物体重建模块得到的所述三维子物体得到 三维物体。
[0079] 根据本发明实施例的三维物体重建的装置,可以对由平面组成的物体的线画图进 行合理的分割和重建,且二维线画图的输入方式较为简便。
[0080] 在本发明第三方面的第一实施例中,所述分割模块包括:
[0081] 面信息获取单元,用于根据所述获取模块获得的所述二维线画图信息得到二维线 画图的顶点坐标、顶点之间的线段信息,根据所述二维线画图的顶点坐标和所述顶点之间 的线段信息得到二维线画图的面信息;
[0082] 面分割单元,用于根据所述面信息获取单元得到的所述二维线画图的面信息,按 照所述自由度分割所述二维线画图,得到至少一个所述线画图子图。
[0083] 结合本发明第三方面的第一实施例的本发明第三方面的第二实施例中,所述面分 割单元具体用于:
[0084] 在所述全部的二维线画图的面中选择任意一对还没有选择过的相邻的面,作为第 一线画图面和第二线画图面;
[0085] 设置第一集合为空集,将所述第一线画图面和所述第二线画图面标定为确定面并 加入到所述第一集合中;
[0086] 在全部的所述二维线画图的面中将除所述第一线画图面和所述第二线画图面的 其它线画图面标定为不确定面;
[0087] 在所述不确定面中选择第三线画图面,将所述第三线画图面标定为确定面并加入 到所述第一集合中,重复本步骤直到遍历完全部的所述不确定面,其中,所述第三线画图面 至少有三个不共线的顶点,且所述不共线的顶点是所述第一集合中的线画图面的顶点;
[0088] 根据所述第一集合中的确定面得到一个对应的线画图子图;
[0089] 重复以上步骤,直到所述全部的二维线画图的面中的所有相邻面对都被选择过一 次。
[0090] 结合本发明第三方面的第二实施例的本发明第三方面的第三实施例中,如果所述 第一集合中的确定面的数目不小于三,则所述面分割单元还用于:将所述第一集合所表示 的线画图子图加入到第二集合中;
[0091] 根据所述第二集合中所有的线画图子图得到共存关系图,其中,所述共存关系图 的一个顶点表示一个所述线画图子图,所述线画图子图所具有的面的个数做为所述顶点的 权值,如果两个所述线画图子图之间存在共存关系,则对应两个所述线画图子图的顶点之 间有连线连接;所述共存关系图表示所述线画图子图所表示的物体之间的共存关系,所述 共存关系是指所述两个线画图子图所表示的物体之间没有共享任何一个平面或者所述两 个线画图子图所表示的物体之间的公共面只存在于同一个平面上;
[0092] 在所述共存关系图中找到最大权值团,确定所述最大权值团的顶点对应的线画图 子图,其中,团是一个拥有顶点和边的图,所述团中的任意两个顶点之间都有一条边连接, 所述最大权值团是在所述共存关系图的所有团中权值之和最大的团。
[0093] 结合上述本发明第三方面任意之一实施例的本发明第三方面的第四实施例中,所 述重建模块包括:
[0094] 重建信息获取单元,用于根据最小化目标函数得到所述线画图子图的顶点的深度 值,获取所述线画图子图的顶点坐标,获取三维子物体的面;
[0095] 重建单元,用于根据所述重建信息获取单元得到的所述线画图子图的顶点的深度 值、所述线画图子图的顶点坐标和所述三维子物体的面得到所述三维子物体。
[0096] 结合上述本发明第三方面任意之一实施例的本发明第三方面的第五实施例中,所 述组合模块具体用于:
[0097] 通过部位结合的方式组合全部的所述三维子物体,得到所述三维物体,所述部位 结合的方式包括下列至少之一的方式:
[0098] 点点结合、点线结合、点面结合、线线结合、线面结合、面面结合和点线面结合。
[0099] 结合上述本发明第三方面任意之一实施例的本发明第三方面的第六实施例中,所 述组合模块具体用于:
[0100] 根据所述二维线画图信息得到所述三维子物体的结合部位信息;
[0101] 根据所述三维子物体的结合部位信息调整所述三维子物体的大小,得到调整后的 三维子物体;
[0102] 组合所述调整后的三维子物体得到初始三维物体;
[0103] 根据最小化目标函数调整所述初始三维物体,得到所述三维物体。
[0104] 结合上述本发明第三方面、第三方面第一至第五任意之一实施例的本发明第三方 面的第七实施例中,所述获取模块通过下列之一的方式获取所述三维物体的二维线画图信 息:
[0105] 通过摄像设备拍摄的方式、通过触摸设备输入的方式、通过鼠标输入的方式和通 过从预先存储的照片中提取线画图的方式。
[0106] 本发明第四方面的实施例公开了一种三维物体重建的装置,所述装置包括:
[0107] 信息获取模块,用于获取三维物体的二维线画图,以及所述二维线画图中的顶点 坐标、顶点之间的线段信息;
[0108] 线画图子图分割模块,用于根据所述信息获取模块获取的所述二维线画图的顶点 坐标和所述顶点之间的线段信息分割所述二维线画图,得到至少一个的线画图子图;
[0109] 三维子物体重建模块,用于根据所述线画图子图分割模块得到的每一个所述线画 图子图重建一个对应的三维子物体;
[0110] 三维物体组合模块,用于组合所述三维子物体重建模块重建的全部的所述三维子 物体得到三维物体。
[0111] 根据本发明实施例的三维物体重建的装置,可以对由平面组成的物体的线画图进 行合理的分割和重建,且二维线画图的输入方式较为简便。
[0112] 在本发明第四方面的第一实施例中,所述线画图子图分割模块,包括:
[0113] 二维线画图的面信息获取单元,根据所述信息获取模块获取的二维线画图的顶点 和所述顶点之间的线段信息获得二维线画图的面信息;
[0114] 线画图子图分割单元,用于根据所述二维线画图的面信息获取单元获取的所述二 维线画图的面信息分割所述二维线画图,得到至少一个的所述线画图子图。
[0115] 结合本发明第四方面的第一实施例的本发明第四方面的第二实施例中,所述线画 图子图分割单元具体用于:
[0116] 在所述全部的二维线画图的面中选择任意一对还没有选择过的相邻的面,作为第 一线画图面和第二线画图面;
[0117] 设置第一集合为空集,将所述第一线画图面和所述第二线画图面标定为确定面并 加入到所述第一集合中;
[0118] 在全部的所述二维线画图的面中将除所述第一线画图面和所述第二线画图面的 其它线画图面标定为不确定面;
[0119] 在所述不确定面中选择第三线画图面,将所述第三线画图面标定为确定面并加入 到所述第一集合中,重复本步骤直到遍历完全部的所述不确定面,其中,所述第三线画图面 至少有三个不共线的顶点,且所述不共线的顶点是所述第一集合中的线画图面的顶点;
[0120] 根据所述第一集合中的确定面得到一个对应的线画图子图;
[0121] 重复以上步骤,直到所述全部的二维线画图的面中的所有相邻面对都被选择过一 次。
[0122] 结合本发明第四方面的第二实施例的本发明第四方面的第三实施例中,所述线画 图子图分割单元还用于:
[0123] 如果所述第一集合中的确定面的数目不小于三,则将所述第一集合所表示的线画 图子图加入到第二集合中;
[0124] 根据所述第二集合中所有的线画图子图得到共存关系图,其中,所述共存关系图 的一个顶点表示一个所述线画图子图,所述线画图子图所具有的面的个数做为所述顶点的 权值,如果两个所述线画图子图之间存在共存关系,则对应两个所述线画图子图的顶点之 间有连线连接;
[0125] 所述共存关系图表示所述线画图子图所表示的物体之间的共存关系,所述共存关 系是指所述两个线画图子图所表示的物体之间没有共享任何一个平面或者所述两个线画 图子图所表示的物体之间的公共面只存在于同一个平面上;
[0126] 在所述共存关系图中找到最大权值团,确定所述最大权值团的顶点对应的线画图 子图,其中,团是一个拥有顶点和边的图,所述团中的任意两个顶点之间都有一条边连接, 所述最大权值团是在所述共存关系图的所有团中权值之和最大的团。
[0127] 结合上述本发明第四方面任意之一实施例的本发明第四方面的第四实施例中,所 述三维子物体重建模块包括:
[0128] 三维子物体重建信息获取单元,用于根据最小化目标函数得到所述线画图子图的 顶点的深度值,获取所述线画图子图的顶点坐标,获取三维子物体的面;
[0129] 三维子物体重建单元,用于根据所述三维子物体重建信息获取单元得到的所述线 画图子图的顶点的深度值、所述线画图子图的顶点坐标和所述三维子物体的面得到所述三 维子物体。
[0130] 结合上述本发明第四方面任意之一实施例的本发明第四方面的第五实施例中,所 述三维物体组合模块具体用于:
[0131] 通过部位结合的方式组合全部的所述三维子物体,得到所述三维物体,所述部位 结合的方式包括下列至少之一的方式:
[0132] 点点结合、点线结合、点面结合、线线结合、线面结合、面面结合和点线面结合。
[0133] 结合上述本发明第四方面、第四方面第一至第四任意之一实施例的本发明第三方 面的第六实施例中,所述三维物体组合模块具体用于:
[0134] 根据所述二维线画图信息得到所述三维子物体的结合部位信息;
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