[发明专利]一种基于主方向特征识别的三维视图重构系统及其实现方法

权利要求书

1.一种基于主方向特征识别的三维视图重构系统，其特征在于，由以下模块顺序连接构成：

数据规范化模块，将所有的圆、椭圆及弧向量化，再根据视图中向量之间的交点将向量最小化，得到视图中所有的顶点和最小向量信息；

构造环模块，包含

构造最小向量环模块，将最小向量和顶点之间的联系转换成一个无向图，通过深度遍历图和回溯得出图中所包含的最小向量环；

和合并最小向量模块，合并环中最小向量得到基础向量环；

识别主方向特征模块，在主视图中寻找由环构成的草绘轮廓，在从视图中寻找草绘平面和拉伸尺寸；

重建形体模块，通过基础向量环之间的关系得到主方向特征之间的布尔关系，从而重建三维实体；

其中，主方向特征的提取方法为：组视图定义为Front、Top、Right视图中任何两个不相同的视图的组合，其中前者称为该组视图的主视图，后者称为该组视图的从视图；

(1)根据主视图中的环求出环点集在公共坐标轴上的投影坐标集；

(2)根据这些投影坐标，在所述从视图中分别求出对应的映射点集；

(3)根据这些映射点集，在所述从视图非共同坐标轴上判断是否存在一个共同的映射区间；

(4)如果存在，则找到一个主方向特征：该环即草绘轮廓，映射区间为草绘平面，映射区间的长度即拉伸尺寸；

(5)若不存在，则重复以上步骤直至遍历完毕；

重建三维实体的方法为：

(1)在重建形体的过程中，根据环之间的关系，可以判断主方向特征之间的布尔关系；

(2)根据环拉伸后得到的形体逆向获得该形体所对应的顶点和向量；

(3)得到该形体主方向特征所对应的顶点和向量后，在三维视图中判断是否存在如下环：如果环的所有组成向量都在该特征所能表达的向量集中，则删除该环；

(4)得到所有已重建形体的顶点和向量后，再与原始三维视图比较，如果三维视图中的任何点或任何向量都在已获得的实体所能表示的点集和向量集中，则说明重构完成，否则需继续寻找主方向特征。

2.根据权利要求1所述的基于主方向特征识别的三维视图重构系统的实现方法，其特征在于，所述构造最小向量环的具体获得方法为：

(1)用邻接表来存储向量及向量间联系；

(2)任选一个节点出发，深度遍历图，依次将遍历路径上的节点压栈1；

(3)在遍历过程中，如果邻接表上有多个可选节点，则任选其一作为后继节点，其余节点和当前节点组合后压栈2；

(4)遍历时如果后继节点和栈1中的节点相同构成回路则表明找到一个环，记录该环并将节点回溯到栈2的栈顶节点处开始新的遍历；

(5)由视图转化成无向图时，如果存在三个或以上向量交于一个顶点，在无向图中即会存在一个无效环；在遍历的过程中，如果后继节点与栈1中的节点组成无效环则中断遍历，并将节点回溯到栈2的栈顶节点处开始新的遍历；

(6)如果栈2为空，则遍历结束。

3.根据权利要求1所述的基于主方向特征识别的三维视图重构系统的实现方法，其特征在于，所述基础向量环的具体获得方法为：遍历每个环链表，如果存在两个连续的最小向量，且它们的斜率相同，则合并这两个连续的最小向量形成一个新的基础向量，并用新的基础向量替代原有环中的两个连续的最小向量，最终得到由基础向量构成的环。