一种基于扫描的美术图像3D建模系统的制作方法

本发明涉及美术图像建模技术领域，具体为一种基于扫描的美术图像3D建模系统。

背景技术：

随着技术的不断发展，越来越多的3D技术开始进入人们的生活。3D技术即俗称的三维技术，即在平面上展现物体的三个维度(长宽高)的技术。如今所称的三维技术，是指在计算机等电子设备上实现的三维数字化技术，通过3D软硬件技术将图像以3D方式呈现给用户欣赏。

因此，对于通常的2D平面图像而言，越来越多的用户希望将其转换成3D的立体图像，以增强观感。

于3D建模，通常，研究者集中于计算机图形或计算机视觉领域。例如，在计算机图形领域中，已经开展了目的在于开发用于在3D空间中对物体的几何信息和材质信息进行建模的精确计算机辅助设计(CAD)系统的研究。然而，这里，因为真实世界中的几何信息非常复杂并且难以准确地对照明效果进行建模，所以传统技术的问题在于生成拍摄图像。

现有技术中的3D图像转换技术，通常采用专门的3D扫描仪技术进行实现。而3D扫描仪的经济成本较高，并且操作比较繁琐，不易推广。

本发明旨在提供一种基于扫描的美术图像3D建模系统，解决现有技术中2D图形处理无法很好地与移动终端操作系统的相机显示控件兼容，且增强现实技术在移动终端上的应用仅仅局限于动画的展示而缺乏交互性的问题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于扫描的美术图像3D建模系统，解决了现有的美术图像建模系统使用效果不佳问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于扫描的美术图像3D建模系统，包括手持式扫描仪、远程处理设备、云端数据库和显示模块，所述手持式扫描仪包括2D拍摄图像、物体识别单元、边缘检测单元、无线传输模块和储存单元；

2D拍摄图像：用于对真实图像进行图形数据采集；

物体识别单元：用于识别物体表面以及平面特征；

边缘检测单元：用于识别实物的边缘拐角处的结构特征；

无线传输模块：用于采集数据的实时信息传递；

储存单元：用于采集信息的本地储存；

远程处理设备包括比对模块、处理模块、提取模块、3D模型、无线接收模块；

比对模块：用于通过2D拍摄图像采集得到的前后不同时刻的图形数据进行对比，检测得到真实图像颜色的变化和变化的部位；

处理模块：用于图像信息的综合处理；

提取模块：用于综合后的图形信息的提取转换；

3D模型：用于将处理后的综合信息经过3D模型进行组装重建；

无线接收模块：用于对无线传输模块发射数据信息进行接收；

所述手持式扫描仪通过无线传输模块与远程处理设备内的无线接收模块进行无线信号电性连接，所述远程处理设备通过导线与远端数据库进行电性连接，所述远程处理设备通过提取模块与显示模块进行电性连接。

进一步优化本技术方案，所述2D拍摄图像捕捉到的原始图像数据，并提取原始图像数据中的多个特征信息。

进一步优化本技术方案，所述物体识别单元包括识别静态实物与动态实物。

进一步优化本技术方案，所述边缘检测单元包括动态实物以及图形的各部分的尺寸、间距以及边缘数据。

进一步优化本技术方案，真实世界场景或美术图像通过相机进进行录入，经过2D拍摄图像进行数据信息提取以及处理，进而通过无线发射器进行发送，经过处理器进行数据处理，通过处理器模块进行实时3D建模。

上述基于扫描的美术图像3D建模系统的工作方法，其特征在于：

S1：拍摄任意场景或图像；

S2：采用物体识别单元捕捉待变换的原始图像数据；图形数据信息可为静态实物或动态实物，同时进行数据捕捉；

S3：经过边缘检测单元捕捉图像圆角的原始数据；在捕捉完成时，即可通过本地储存单元进行数据的储存。

S4：经过无线传输模块对采集信息进行无线传输；

S5：经过无线接收模块对采集信息进行无线接收；

S6：通过处理模块对信息的处理以及确认；同时经过比对模块进行图形的渲染比对，以及及时通过传统的3D建模方法进行数据建模；

S7：通过提取模块对3D建模信息进行有效的提取；

S8：在显示屏上进行直接显示；显示用于建模完成后的图形信息。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于扫描的美术图像3D建模系统，具备以下有益效果：

1、该基于扫描的美术图像3D建模系统，通过远程技术的加持，可使得本发明中的手持式扫描仪以及远程处理设备进行远程进行处理与展示，这样便可进行后台操作，方便在后台进行暂时以及操作，受到距离的控制较小。

2、该基于扫描的美术图像3D建模系统，通过相机进行远程录入，且可实现真实世界场景以及美术图像的建模系统，且连接了远端数据库进行数据输入与对比，这样更加方便图形的建模与比对，且同时建模速度快，方便使用，造价成本低下。

附图说明

图1为本发明系统图；

图2为本发明原理图；

图3为本发明流程图。

具体实施方式

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。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于扫描的美术图像3D建模系统，包括手持式扫描仪、远程处理设备、云端数据库和显示模块，手持式扫描仪包括2D拍摄图像、物体识别单元、边缘检测单元、无线传输模块和储存单元；

2D拍摄图像：用于对真实图像进行图形数据采集；

物体识别单元：用于识别物体表面以及平面特征；

边缘检测单元：用于识别实物的边缘拐角处的结构特征；

无线传输模块：用于采集数据的实时信息传递；

储存单元：用于采集信息的本地储存；

远程处理设备包括比对模块、处理模块、提取模块、3D模型、无线接收模块；

比对模块：用于通过2D拍摄图像采集得到的前后不同时刻的图形数据进行对比，检测得到真实图像颜色的变化和变化的部位；

处理模块：用于图像信息的综合处理；

提取模块：用于综合后的图形信息的提取转换；

3D模型：用于将处理后的综合信息经过3D模型进行组装重建；

无线接收模块：用于对无线传输模块发射数据信息进行接收；

手持式扫描仪通过无线传输模块与远程处理设备内的无线接收模块进行无线信号电性连接，远程处理设备通过导线与远端数据库进行电性连接，远程处理设备通过提取模块与显示模块进行电性连接。

具体的，2D拍摄图像捕捉到的原始图像数据，并提取原始图像数据中的多个特征信息。

具体的，物体识别单元包括识别静态实物与动态实物。

具体的，边缘检测单元包括动态实物以及图形的各部分的尺寸、间距以及边缘数据。

具体的，真实世界场景或美术图像通过相机进进行录入，经过2D拍摄图像进行数据信息提取以及处理，进而通过无线发射器进行发送，经过处理器进行数据处理，通过处理器模块进行实时3D建模。

上述基于扫描的美术图像3D建模系统的工作方法，包括以下步骤；

S1：拍摄任意场景或图像；

S2：采用物体识别单元捕捉待变换的原始图像数据；图形数据信息可为静态实物或动态实物，同时进行数据捕捉；

S3：经过边缘检测单元捕捉图像圆角的原始数据；在捕捉完成时，即可通过本地储存单元进行数据的储存。

S4：经过无线传输模块对采集信息进行无线传输；

S5：经过无线接收模块对采集信息进行无线接收；

S6：通过处理模块对信息的处理以及确认；同时经过比对模块进行图形的渲染比对，以及及时通过传统的3D建模方法进行数据建模；

S7：通过提取模块对3D建模信息进行有效的提取；

S8：在显示屏上进行直接显示；显示用于建模完成后的图形信息。

实施例一：

真实图像为附图2中的静态美术图像，当相机对准纸上的图像，经过2D拍摄图形拍摄，经过无线发射器与无线接收器，进而通过处理处理传递，使得3D建模进行工作，同时在显示模块上立刻呈现出对应的3D静态影像，然后可通过云端数据库中的图像参考可通过处理模块进行自动上色，以便于增加美观。

实施例二：

真实图像为附图2中真是世界场景动态或静态图形，当相机持续对准动态或静态实物时，经过无线发射器与无线接收器，进而通过处理处理传递，使得3D建模进行工作，同时在显示模块首先所呈现出的实物图形的原图像，然后呈现出动态实物的3D动画影像，然后处理模块可根据实物所着色的颜色对动态实物进行着色，保持真实感。

综上所述，该基于扫描的美术图像3D建模系统，各模块的设置以及各模块间的连接关系均可采用软件或者硬件的方式，或者软硬件结合实现，因此，上述本发明的较佳的技术方案中所描述的模块设置以及各模块间的连接关系并非因此限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，作出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。