35] 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；
[0136] 组合所述调整后的三维子物体得到初始三维物体；
[0137] 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。
[0138] 本发明第五方面的实施例公开了一种三维物体重建的终端，所述终端包括：如本 发明第三方面实施例和第四方面实施例任意之一所述的三维物体重建装置，显示器，其中， 所述显示器用于显示所述三维物体。
【附图说明】
[0139] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0140] 图1为根据本发明实施例的一种三维物体重建方法的流程图。
[0141] 图2为根据本发明另一实施例的一种三维物体重建方法的流程图。
[0142] 图3为根据本发明实施例的一种三维物体重建的具体示例。
[0143] 图4为根据本发明实施例的另一种三维物体重建的具体示例。
[0144] 图5为根据本发明实施例的将基本物体组合为三维物体的具体示例。
[0145] 图6为根据本发明实施例的通过线段将基本物体组合为三维物体的具体示例。
[0146] 图7为根据本发明实施例的通过照片获取二维线画图信息重建三维物体的具体 示例。
[0147] 图8为根据本发明实施例重建的三维物体的不同角度的效果示意图。
[0148] 图9为根据本发明实施例计算方式得到线画图的面的一种示例。
[0149] 图10为根据本发明实施例的一种三维物体重建方法的流程图。
[0150] 图11为根据本发明实施例的一种三维物体重建装置的示意图。
[0151] 图12为根据本发明另一实施例的一种三维物体重建装置的示意图。
[0152] 图13为根据本发明实施例的一种三维物体重建终端的示意图。
【具体实施方式】
[0153] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。
[0154] 下面结合图1描述根据本发明实施例的一种三维物体重建的方法，如图1所示，所 述方法包括：
[0155] S11: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。
[0156] S12:根据自由度和所述二维线画图信息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。
[0157]S13:根据所述线画图子图重建三维子物体。
[0158]S14:组合全部的所述三维子物体得到所述三维物体。
[0159] 根据本发明实施例的三维物体的重建方法，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。
[0160] 下面结合图10描述根据本发明另一实施例的一种三维物体重建的方法，如图10 所示，
[0161] S101: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。
[0162]S102: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分割所述二维 线画图，得到至少一个的线画图子图。
[0163]S103:根据每一个所述线画图子图重建一个对应的三维子物体。
[0164] S104:组合全部的所述三维子物体得到三维物体。
[0165] 根据本发明实施例的三维物体的重建方法，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。
[0166] 本专利的一个实施例旨在解决根据获得的二维线画图，在缺少深度信息的情况 下，如何自动重建三维物体的技术问题。
[0167] 具体地说，本专利的实施例通过一种方法把线画图按物体的自由度进行分割，然 后把分割之后的子图分别重建为子物体，再把这些子物体按面、线、点结合的方式合并得到 最终完整的三维物体。
[0168] 由于分割之后的线画图比原线画图简单得多，因此从分割后的子图分别重建三维 子物体容易得到全局最优结果，更加符合人们视觉感知规律。这种方式可以解决现有技术 中对复杂线画图重建三维物体时经常陷入局部最优，从而无法得到正确的三维重建物体的 问题。同时，这种分割、重建、组合三维物体的方式可以正确重建复杂的三维物体。
[0169] 在本发明的一个实施例中，如图2-图7所示，利用物体的自由度，对线画图进行符 合人们视觉感知的分割，其分割结果为表示三维子物体的线画图子图，对分割后的表示基 本子物体的子线画图进行三维重建，然后组合重建后的三维子物体得到重建的三维物体。
[0170]S21 :把线画图分解为表示基本子物体的线画图子图。
[0171] 线画图是由直线线段组合而成的平面图。
[0172] 物体的自由度是指确定一个三维物体所需要的最少的已知3D坐标的顶点个数。
[0173] 在本发明的一个实施例中，自由度是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。
[0174] 三维物体可以是物体的三维多边形表示。三维物体既可以是实际存在的物体，也 可以是虚拟的图形化表示。
[0175] 在本发明的一个实施例中，物体可以是含有多个流形的固体，或者是单一流形的 固体，或者是非固体。其中，多个流形可以是固体的一个子集。例如：复杂的房子是一个固 体，房子可以由栅栏、烟筒、窗户等流形组成。
[0176] 流形的一般定义如下：流形，或者更准确的说是2D流形，是局部具有欧几里得空 间性质的空间，是欧几里得空间中的曲线、曲面等概念的推广。欧几里得空间就是最简单的 流形的实例，地球表面这样的球面则是一个稍微复杂的例子，一般的流形可以通过把许多 平直的片折弯并粘连而成。
[0177] 流形在数学中用于描述几何形体，它们为研究形体的可微性提供了一个自然的平 台。物理上，经典力学的相空间和构造广义相对论的时空模型的四维伪黎曼流形都是流形 的实例。位形空间中也可以定义流形，环面就是双摆的位形空间。
[0178] 所需要的最少是指重建一个三维物体所需要的顶点集合中使用的顶点数量最少。
[0179] 已知3D坐标的顶点是指顶点的三维坐标（x、y、z坐标）都可以获知的顶点。在本 专利中，三维物体的顶点是三维物体的边相交的交点；线画图的顶点是所述线画图表示的 三维物体的顶点在所述线画图平面上的投影点(注：也就是线画图的顶点肯定是所述线画 图的线段的交点，但是所述线画图的线段的交点不一定是所述线画图的顶点）；图（graph) 的顶点则是所述图建构上的一个固定点（图是由这些顶点和顶点之间的连线组成的结构）。 通常在本专利中，在讲三维物体的时候使用的"顶点"一词表示的是三维物体的顶点，在讲 线画图的时候用的"顶点" 一词表示的是线画图的顶点，在讲图（结构）的时候用的"顶点" 一词表示的是图（结构）的顶点，如有可能混淆的时候本专利会使用完整的名词来表示。
[0180] 三维物体的顶点可以包括确定顶点和不确定顶点。确定顶点是已知（x、y、z)坐标 的顶点，确定顶点可以是已知3D坐标的顶点，不确定顶点是顶点3D坐标不能完全确定的顶 点。
[0181] 例如，对于一个立方体，该立方体的自由度为4,即只要知道该立方体的4个不共 面顶点的3D坐标即可以根据立体解析几何的方法确定该立方体的3D模型。所需要的最少 的已知3D坐标的顶点个数是指重建一个由平面围成的三维物体所需要知道的最少顶点数 量，并不意味着随便选择最少数量的顶点就一定可以确定该三维物体。在上述例子中，如果 只知道同一平面内的4个顶点的坐标并不能够确定立方体；但是若知道该立方体的4个不 在同一平面上的，贝1J可以确定立方体。
[0182] 在本发明的一个实施例中，基本物体(或基本子物体，强调子物体主要是想说明这 些物体时分割之后的结果）为自由度为4的物体。如图4 (c)所示的物体为基本物体。
[0183]自由度为4的物体，是指确定该物体所需要的最少的已知3D坐标的顶点个数为4。
[0184] 在本发明的一个实施例中，通过将两个基本物体的两个面粘合在一起就得到自由 度为5的物体，在本专利中通过把一个基本物体和一个单独的(线段围城的)面(该面不和所 述基本物体的任何一个面在同一个平面上)的边粘合在一起也得到一个自由度为5的物体； 将两个基本物体的两个边粘合在一起可以得到自由度为6的物体；将两个基本物体的两个 顶点粘合在一起可以得到自由度为7的物体。可以理解的是，上述举例只是为了帮助解释 自由度的概念而做出的具体示例，并不代表对本发明实施例的具体限制。
[0185] 如图4所示，首先，接收线画图信息，这些信息包括：线画图所有顶点的x、y坐标， 顶点之间的线段，以及由顶点和线段计算得到的面信息。
[0186] 线画图信息可以是根据用户实时输入的线画图生成的，也可以是从其他设备处获 取的。例如线画图可以是由鼠标或者电脑笔在屏幕上绘出的草图，也可以是用笔在纸上绘 的图，也可以是相机拍摄的线画图草图，建筑照片等等(但不局限于这些输入方式)，线画图 信息是线画图的数字化表示。
[0187] 在本发明的一个实施例中，一个线画图可以用一个拥有边和顶点的二维图表示。 用户或者设计者可以使用电脑笔、鼠标、手指(在一个触摸屏上）等工具在计算机或者移动 终端的屏幕上绘出该拥有边和顶点的二维图，用户或者设计者可以绘出全部或者部分的边 或顶点。
[0188] 在得到输入线画图之后，我们可以通过计算得到线画图的面，然后再用所有两个 相邻面进行扩展，得到一个表示基本物体的线画图子图。
[0189] 在本发明的一个实施例中，可通过下面的计算方式得到线画图的面：
[0190] 线画图的面的计算方法如下：（1)首先使用深度优先算法找到所有潜在面(潜在 面的定义如下：它是一个环，这个环的边不相交并且环的两个非相邻顶点之间没有一条边 相连)。（2)然后由这些潜在面构造出一个加权图，图的顶点表示一个潜在面，顶点的权值是 该潜在面的边数；如果两个潜在面(顶点)可以共存(两个潜在面可以共存的条件是：如果它 们没有公共边或者它们的公共边在同一直线上)，那么这两个顶点之间有连线连接。（3)利 用求最大权值团问题的算法找到最优解，这个解便为该线画图所表示的物体的面。
[0191] 具体的如何计算得到线画图的面可参考J.LiuandX.Tang.Evolutionarysearch forfacesfromlinedrawings.IEEETransactionsonPatternAnalysisandMachine Intelligence(TPAMI), 7(6) : 861 - 872, 2005?中提供的方式。
[0192] 例如我们通过图9(a)中的线画图，可以得到四个潜在面：f\(其顶点依次为a，b， c)、f2(其顶点依次为a,b,d)、f3(其顶点依次为a,d,c)、f4(其顶点依次为b,d,c)。然后 根据四个面的共存关系建立权值图（如图9(b)所示)。最后利用求解最大权值团问题的算 法可以得到f\、f2、f3、f4四个顶点（图9(b)中的顶点）以及它们之间的连线组成的最大权值 团