专利名称：基于照片的三维建模方法及其所用的多条等距离平行直线形光发射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于照片的三维建模方法及其所用的多条等距离平行直线形光发射装置，该方法用于虚拟现实等应用领域，在三维基础建模、影视制作、三维动画、软件开发、网络游戏、人像雕刻、艺术品雕刻、城市雕塑等方面具有实际应用价值，属于计算机视觉和计算机图形学领域。
背景技术：
目前，有三项发明专利是用于人肢体的三维建模，专利号分别是ZL200410089300.8；ZL200410089299.9；ZL200510023459.4，该三种方法都是采用双目立体视觉系统对人肢体所摆姿势进行拍摄，得到一个图像序列，然后采用图像分割技术检测并得到人肢体在各个时刻左右图像上的边缘轮廓信息，再通过拟合、空间三维圆锥曲面方程，使用OpenGL程序等构成并得到人肢体模型。该方法主要是建立人肢体各个时刻在空间运动动作的模型，不能对物体的形体进行快捷精确建模，另外，该方法中需要使用双目立体视觉系统对人肢体所摆姿势进行拍摄，即要利用二部拍摄设备来确定人肢体在空间的位置，所用拍摄设备比较昂贵。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有物体三维建模方法不能对物体的形体进行快捷精确建模以及所用拍摄装置价格昂贵的问题，而提供一种可克服上述缺点的、操作简单、建模速度快、所建模型形体准确的基于照片的三维维建模方法。
本发明的另一目的是提供一种上述方法所用的多条等距离平行直线形光发射装置，该装置结构简单，价格低廉。
本发明之基于照片的三维建模方法依序包括以下步骤(1)、利用多条等距离平行直线形光发射装置对所要拍摄物体的部位进行光照，然后采用数码拍摄装置对物体的正面、二个左右90°正侧面进行拍摄，得到三个图像；(2)、将所得到的二个左右90°正侧面图像输入装有三维建模软件的计算机中进行编辑，并参照正面图像的比例关系完成物体三维建模。
如果物体的正面是对称的，则只需拍摄一张正面图像和一张90°正侧面图像即可。
如果要得到不规则物体的完整三维模型，则对物体的正面、左右90°正侧面、后面、顶面、底面进行拍摄，得到六个图像；然后将所得到的左右90°正侧面、顶面、底面四个图像输入装有三维建模软件的计算机中进行编辑，并参照正面和后面图像的比例关系完成物体三维建模。
该方法能快速建立现实空间中不规则复杂物体的计算机三维模型，还能对现实空间中不规则复杂物体进行复制，操作简单，所建模型形体准确。
本发明之多条等距离平行直线形光发射装置，其特征在于，具有中空箱体，中空箱体的一端内设置有直线型光源，中空箱体的另一端设置有具有多条等距离平行直线形孔的栅板。从该装置中发射出的光线是多条等距离平行直线形光线，该装置所发射出的光线照在所要拍摄物体部位。该多条等距离平行直线形光发射装置利用的是小孔成像原理。
所说的光源可以是可见光，也可以是数码拍摄装置可以感应的不可见光。
该多条等距离平行直线形光发射装置辅助数码拍摄装置拍摄图像得到的路径能使三维建模软件快速建立现实空间中不规则复杂物体的计算机三维模型，还能对现实空间中不规则复杂物体进行复制，而且该装置结构简单、成本低廉，使用多条等距离平行直线形光发射装置的该方法具有实际的使用价值。
图1为本发明之方法拍摄状态示意图。
图2为本发明之方法基于照片在装有犀牛三维建模软件的计算机中进行编辑的结果图。
图3为在装有3DMAX三维建模软件的计算机中将已有模型后脑部和犀牛三维建模软件所建面部模型进行焊接的结果图。
图4为本发明之方法基于照片所建模型与实际照片的对比。
图5为本发明之装置的立体示意图。
图6为本发明之装置的栅板示意图。
具体实施例方式
下面以对人的头像建模为例对本发明之方法进行进一步的说明，如图1所示，利用多条等距离平行直线形光发射装置1对所要拍摄人的面部2进行光照，然后采用数码拍摄装置3对人的面部的正面和90°正侧面进行拍摄，得到二个图像，在该实施例中，数码拍摄装置3是数码照相机，然后如图2所示，将所得到的90°正侧面图像输入装有三维建模软件的计算机中进行编辑，在该实施例中，三维建模软件是犀牛三维建模软件，如图3所示，编辑完成后的人的面部模型和在装有3 DMAX三维建模软件的计算机中已有模型后脑部进行焊接，并参照正面图像的比例关系完成人的面部三维模型建造；如图4所示，是所建人的面部模型与实际照片的对比，从中可以看出，所建人的面部模型形体准确；另外，三维建模软件也可以是3DMAX三维建模软件。
请参阅图5、图6所示，本发明之多条等距离平行直线形光发射装置1，具有一中空箱体11，中空箱体11的一端内设置有一个直线型光源12，中空箱体11的另一端设置有具有多条等距离平行直线形孔13的栅板14；从该多条等距离平行直线形光发射装置1中发射出的光线是多条等距离平行直线形光线，该多条等距离平行直线形光发射装置1所发射出的光线照在所要拍摄物体部位。
另外所说的光源可以是可见光，也可以是数码拍摄装置3可以感应的不可见光。
使用本发明之方法为一个人的头像建模，普通技术人员从拍摄照片到建模完成只需1小时便能准确、逼真地建立其面部模型，该方法普通人10分钟就能掌握，用目前方法普通技术人员不能建造出准确逼真的面部模型。
再者，本发明之方法还可以用于其他各种物体，包括不规则物体的模型建造。
权利要求
1.一种基于照片的三维建模方法，其特征在于依序包括以下步骤(1)、利用多条等距离平行直线形光发射装置对所要拍摄物体的部位进行光照，然后采用数码拍摄装置对物体的正面、二个左右90°正侧面进行拍摄，得到三个图像；(2)、将所得到的二个左右90°正侧面图像输入装有三维建模软件的计算机中进行编辑，并参照正面图像的比例关系完成物体三维建模。
2.根据权利要求1所述的一种基于照片的三维建模方法，其特征在于对物体的正面、左右90°正侧面、后面、顶面、底面进行拍摄，得到六个图像；然后将所得到的左右90°正侧面、顶面、底面四个图像输入装有三维建模软件的计算机中进行编辑，并参照正面和后面图像的比例关系完成物体三维建模。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于照片的三维建模方法，其特征在于所述的三维建模软件是犀牛三维建模软件或3DMAX三维建模软件。
4.如权利要求1或2所述方法所用的多条等距离平行直线形光发射装置，其特征在于其具有中空箱体，中空箱体的一端内设置有直线型光源，中空箱体的另一端设置有具有多条等距离平行直线形孔的栅板。
5.根据权利要求4所述的一种多条等距离平行直线形光发射装置，其特征在于所述的光源是可见光，或是数码拍摄装置可以感应的不可见光。
全文摘要
本发明公开了一种基于照片的三维建模方法及其所用的多条等距离平行直线形光发射装置，该方法是利用多条等距离平行直线形光发射装置对所要拍摄物体的部位进行照射，然后采用数码拍摄装置对物体的正面、二个90°正侧面进行拍摄，得到三个图像，然后将所得到的二个90°正侧面图像输入装有犀牛三维建模软件的计算机中进行编辑，并在装有3DMAX三维建模软件的计算机中将已有模型后脑部和犀牛三维建模软件所建面部模型进行焊接，完成物体三维模型建造；该装置具有中空箱体，中空箱体的一端内设置有一个或二个以上的直线型光源，中空箱体的另一端设置有具有多条等距离平行直线形孔的栅板；多条等距离平行直线形光发射装置辅助该方法能快速建立现实空间中不规则复杂物体的计算机三维模型，操作简单，所建模型形体准确。
文档编号G03B15/02GK101089893SQ20071005588
公开日2007年12月19日 申请日期2007年7月19日 优先权日2007年7月19日
发明者宋兆会 申请人:宋兆会