距離為所述逼近誤差。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于廣義圓柱體的=維模型分割方法，其特征在于，還包括： 通過Douglas-Peucker算法計(jì)算廣義圓柱體部件的剖面變化度Ev(m);
其中，D(c,,Cg)為廣義圓柱體部件兩端選取的剖面曲線C,與Cg的Hausdorff距離；m為一根據(jù)廣義圓柱體部件的S維近似模型上的剖面曲線的數(shù)目；D化，f'i)為廣義圓柱 體部件上的剖面曲線與一根據(jù)廣義圓柱體部件的=維近似模型上的剖面曲線f'i的 Hausdorff距離。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于廣義圓柱體的=維模型分割方法，其特征在于，還包括： 計(jì)算Hausdorff距離D(Cs,Ce);
其中，m&in 為剖面曲線cj：的各點(diǎn)k到剖面曲線c。上的各點(diǎn)h的各第一最小 距離；所述表示所述各第一最小距離中的最大值. 計(jì)算Hausdorff距離D(fi，f'1);
其中，滬'）為剖面曲線上的各點(diǎn)k到剖面曲線f'i上的各點(diǎn)h的各第二 最小距離；所述，/<'))表示所述各第二最小距離中的最大值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于廣義圓柱體的=維模型分割方法，其特征在于，還包括： 步驟1、根據(jù)廣義圓柱體部件兩端選取的剖面曲線C,與C。進(jìn)行線性插值，生成一S維 近似模型；所述剖面曲線C,與C。分別構(gòu)成兩個(gè)控制剖面曲面； 步驟2、在所述廣義圓柱體部件上確定一與所述=維近似模型上的剖面曲線的Hausdorff距離最大的目標(biāo)剖面曲線； 步驟3、若所述目標(biāo)剖面曲線與所述=維近似模型上的剖面曲線的Hausdorff距離 大于一第二距離闊值，將所述目標(biāo)剖面曲線所構(gòu)成的面插入所述控制剖面曲面，重新構(gòu)成 一=維近似模型，返回執(zhí)行步驟2,直至所述廣義圓柱體部件上的剖面曲線與所述=維近似 模型上的剖面曲線的Hausdorff距離均小于等于所述第二距離闊值。
10. -種基于廣義圓柱體的=維模型分割裝置，其特征在于，包括： 采樣單元，用于獲取一=維模型，通過標(biāo)準(zhǔn)泊松圓盤采樣法在所述=維模型的表面均 勻采樣，獲取多個(gè)采樣點(diǎn)； 局部廣義圓柱體生成單元，用于通過所述多個(gè)采樣點(diǎn)中的每個(gè)采樣點(diǎn)構(gòu)建多個(gè)局部廣 義圓柱體； 融合單元，用于將所述多個(gè)局部廣義圓柱體進(jìn)行融合處理，形成多個(gè)非局部廣義圓柱 體；所述多個(gè)非局部廣義圓柱體構(gòu)成一候選廣義圓柱集；所述候選廣義圓柱集過完備覆蓋 所述=維模型的表面，形成過完備覆蓋集； 精確覆蓋集獲取單元，用于從所述過完備覆蓋集中獲取多個(gè)精確覆蓋集；其中，一所述 精確覆蓋集包括多個(gè)互不重疊的廣義圓柱體部件，且所述多個(gè)互不重疊的廣義圓柱體部件 的表面構(gòu)成所述=維模型的表面； =維模型分割方式確定單元，用于計(jì)算每個(gè)所述精確覆蓋集中的各廣義圓柱體部件的 廣義圓柱度的和；將各廣義圓柱度的和進(jìn)行排序，確定各廣義圓柱度的和中的最小值；根 據(jù)所述各廣義圓柱度的和中的最小值對(duì)應(yīng)的精確覆蓋集確定一=維模型分割方式；所述廣 義圓柱度由該廣義圓柱體部件的平直度和剖面變化度組成； =維模型分割單元，用于根據(jù)所述=維模型分割方式對(duì)所述=維模型進(jìn)行分割。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于廣義圓柱體的=維模型分割裝置，其特征在于，所述 局部廣義圓柱體生成單元，具體用于： 根據(jù)一采樣點(diǎn)，確定通過該采樣點(diǎn)的多個(gè)初始平面； 根據(jù)所述多個(gè)初始平面，確定所述采樣點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)切面； 確定所述切面與所述=維模型的表面的交線的中屯、點(diǎn)，W所述中屯、點(diǎn)作為所述采樣點(diǎn) 對(duì)應(yīng)的骨架點(diǎn)，W所述切面的法向量為所述采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸； 將每兩個(gè)相鄰采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的骨架點(diǎn)沿所述旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸連接，形成一中軸； 根據(jù)所述中軸均勻采樣所述=維模型的表面上的剖面曲線，形成一局部廣義圓柱體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于廣義圓柱體的=維模型分割裝置，其特征在于，所述 融合單元，具體用于： 逐漸將相鄰接的局部廣義圓柱體進(jìn)行融合，形成多個(gè)融合廣義圓柱體； 若所述融合廣義圓柱體的廣義圓柱度小于進(jìn)行融合前的兩個(gè)局部廣義圓柱體的廣義 圓柱度的和，則確定所述融合廣義圓柱體為非局部廣義圓柱體； 將各非局部廣義圓柱體的重疊區(qū)域分離，形成互不重疊的廣義圓柱體部件； 窮舉所述互不重疊的廣義圓柱體部件所構(gòu)成的組合，形成更新后的廣義圓柱體部件， 將所述更新后的廣義圓柱體部件作為非局部廣義圓柱體。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的基于廣義圓柱體的=維模型分割裝置，其特征在于，所述 =維模型分割方式確定單元，具體用于： 計(jì)算各廣義圓柱體部件的廣義圓柱度GCity; GCity=E曰+aEy 其中，氏為所述平直度；EY為所述剖面變化度；a為一權(quán)重參數(shù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的基于廣義圓柱體的=維模型分割裝置，其特征在于，還包 括： 平直度計(jì)算單元，用于通過Douglas-Peucker算法計(jì)算廣義圓柱體部件的平直度 E,(n)；
其中，C為常數(shù)；n為廣義圓柱體部件上的中軸折線上的控制點(diǎn)個(gè)數(shù)沖第i個(gè)控制點(diǎn) 對(duì)應(yīng)的逼近誤差。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的基于廣義圓柱體的=維模型分割裝置，其特征在于，還包 括： 中軸折線建模單元，用于執(zhí)行： 步驟1、根據(jù)廣義圓柱體部件的中軸曲線的兩端點(diǎn)P郝Pe確定一直線P擊6,W該直線PsPe作為中軸折線； 步驟2、在所述中軸曲線上確定一距離所述中軸折線的距離最大的目標(biāo)點(diǎn)，若所述目標(biāo) 點(diǎn)與所述中軸折線的距離大于一第一距離闊值，將所述目標(biāo)點(diǎn)設(shè)置為所述控制點(diǎn)； 步驟3、根據(jù)所述控制點(diǎn)重新確定一中軸折線，返回執(zhí)行步驟2,直至所述中軸曲線上 的點(diǎn)與所述中軸折線的距離均小于等于所述第一距離闊值；其中，所述中軸曲線上的點(diǎn)與 所述中軸折線的距離為所述逼近誤差。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的基于廣義圓柱體的=維模型分割裝置，其特征在于，還包 括： 剖面變化度計(jì)算單元，用于通過Douglas-Peucker算法計(jì)算廣義圓柱體部件的剖面變 化度Ev(m);
其中，D(c,，C。）為廣義圓柱體部件兩端選取的剖面曲線C,與C。的Hausdorff距離；m為一根據(jù)廣義圓柱體部件的S維近似模型上的剖面曲線的數(shù)目；D化，f'i)為廣義圓柱 體部件上的剖面曲線與一根據(jù)廣義圓柱體部件的=維近似模型上的剖面曲線f'i的 Hausdorff距離。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的基于廣義圓柱體的=維模型分割裝置，其特征在于，還包 括： Hausdorff距離計(jì)算單元，用于計(jì)算Hausdorff距離D(c,,Cg)；
其中，叫乂）為剖面曲線Cs上的各點(diǎn)k到剖面曲線c。上的各點(diǎn)h的各第一最小 距離；所述"fxOii&inf/Wv:,';'：)}表示所述各第一最小距離中的最大值. 所述Hausdorff距離計(jì)算單元，還用于計(jì)算Hausdorff距離1);
其中，識(shí)，滬'）為剖面曲線f止的各點(diǎn)k到剖面曲線f'止的各點(diǎn)h的各第二 最小距離；所述mfx(m&in(/(.片4，/;'"：))表示所述各第二最小距離中的最大值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的基于廣義圓柱體的=維模型分割裝置，其特征在于，還包 括： =維近似模型建模單元，用于執(zhí)行： 步驟1、根據(jù)廣義圓柱體部件兩端選取的剖面曲線C,與C。進(jìn)行線性插值，生成一S維 近似模型；所述剖面曲線C,與C。分別構(gòu)成兩個(gè)控制剖面曲面； 步驟2、在所述廣義圓柱體部件上確定一與所述=維近似模型上的剖面曲線的Hausdorff距離最大的目標(biāo)剖面曲線； 步驟3、若所述目標(biāo)剖面曲線與所述=維近似模型上的剖面曲線的Hausdorff距離 大于一第二距離闊值，將所述目標(biāo)剖面曲線所構(gòu)成的面插入所述控制剖面曲面，重新構(gòu)成 一=維近似模型，返回執(zhí)行步驟2,直至所述廣義圓柱體部件上的剖面曲線與所述=維近似 模型上的剖面曲線的Hausdorff距離均小于等于所述第二距離闊值。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于廣義圓柱體的三維模型分割方法及裝置，涉及三維模型技術(shù)領(lǐng)域，方法包括：通過三維模型表面的采樣點(diǎn)構(gòu)建局部廣義圓柱體；對(duì)局部廣義圓柱體進(jìn)行融合處理，形成由非局部廣義圓柱體構(gòu)成的過完備覆蓋集，進(jìn)而從該過完備覆蓋集中獲取多個(gè)精確覆蓋集；根據(jù)廣義圓柱度的和中的最小值對(duì)應(yīng)的精確覆蓋集確定一三維模型分割方式，從而進(jìn)行三維模型分割。本發(fā)明能夠解決當(dāng)前三維模型分割領(lǐng)域中還難以通過基于廣義圓柱體對(duì)三維模型進(jìn)行優(yōu)化分割的問題。
【IPC分類】G06T17-00
【公開號(hào)】CN104851126
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510216755
【發(fā)明人】周漾, 黃惠, 尹康學(xué), 曹旭, 龔明倫, 張皓, 丹尼爾·科恩
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日