[发明专利]三维网格编码、解码方法及编码、解码装置

权利要求书

1.一种三维网格编码方法，其特征在于，包括以下步骤：

生成原始几何图像、第一法向量纹理图像；

对所述原始几何图像进行编码压缩生成所述原始几何图像的码流，并输出；

根据所述原始几何图像的码流生成第一预测法向量纹理图像；

根据所述第一法向量纹理图像和所述第一预测法向量纹理图像，计算第一法向量纹理图像的预测残差；

对所述第一法向量纹理图像的预测残差进行编码压缩生成所述预测残差的码流，并输出所述预测残差的码流；

所述根据所述原始几何图像的码流生成第一预测法向量纹理图像具体为：

对所述原始几何图像的码流进行解码，生成第一重构几何图像；

根据所述第一重构几何图像的几何拉伸度对三维网格模型进行区域划分，将所述三维网格模型划分为多个相似几何拉伸区域；

根据所述相似几何拉伸区域，计算所述三维网格模型的所有顶点的法向量；

将所述顶点的法向量量化到图像灰度范围内，生成第一初始预测法向量纹理图像；

将所述第一初始预测法向量纹理图像通过低通滤波器，进行平滑滤波后，得到所述第一预测法向量纹理图像。

2.根据权利要求1所述的三维网格编码方法，其特征在于，所述根据所述第一重构几何图像的几何拉伸度对三维网格模型进行区域划分，将所述三维网格模型划分为多个相似几何拉伸区域，具体为：

计算所述三维网格模型的每个顶点周围所有三角面片的几何拉伸度的方差；将所述方差与一阈值进行比较，如果所述方差大于所述阈值，将所述顶点划为所述相似几何拉伸区域的边界点，否则，将所述顶点划为所述相似几何拉伸区域的内部点，从而形成所述多个相似几何拉伸区域。

3.根据权利要求1所述的三维网格编码方法，其特征在于，所述根据所述相似几何拉伸区域，计算所述三维网格模型的所有顶点的法向量，具体为：

当所述顶点属于所述相似几何拉伸区域时，首先通过下采样方法对所述相似几何拉伸区域的内部点进行采样，当所述顶点为采样点时，根据所述第一重构几何图像中的栅格点的坐标值以及由4个栅格点围成的四方格对角连线所形成的新的拓扑关系，计算所述顶点的法向量；当所述顶点为非采样点时，由所述顶点附近的采样点的法向量以插值的方法生成所述顶点的法向量；

当所述顶点为所述相似几何拉伸区域的边界点时，根据所述第一重构几何图像中的栅格点的坐标值以及由4个栅格点围成的四方格对角连线所形成的新的拓扑关系，计算所述顶点的法向量。

4.一种三维网格解码方法，其特征在于，包括以下步骤：

对接收到的图像码流进行解码，根据解码后的数据生成第二法向量纹理图像的预测残差和第二重构几何图像；

由所述第二重构几何图像生成第二预测法向量纹理图像；

根据所述第二法向量纹理图像的预测残差和所述第二预测法向量纹理图像，生成第二法向量纹理图像；

根据所述第二法向量纹理图像和所述第二重构几何图像，重构出三维网格；

所述由所述第二重构几何图像生成第二预测法向量纹理图像具体为：

根据所述第二重构几何图像的几何拉伸度对三维网格模型进行区域划分，将所述三维网格模型划分为多个相似几何拉伸区域；

根据所述相似几何拉伸区域，计算所述三维网格模型的所有顶点的法向量；

将所述顶点的法向量量化到图像灰度范围内，生成第二初始预测法向量纹理图像；

将所述第二初始预测法向量纹理图像通过低通滤波器，进行平滑滤波后，得到所述第二预测法向量纹理图像。

5.根据权利要求4所述的三维网格解码方法，其特征在于，所述根据所述第二重构几何图像的几何拉伸度对三维网格模型进行区域划分，将所述三维网格模型划分为多个相似几何拉伸区域，具体为：

计算所述三维网格模型的每个顶点周围所有三角面片的几何拉伸度的方差；将所述方差与一阈值进行比较，如果所述方差大于所述阈值，将所述顶点划为所述相似几何拉伸区域的边界点，反之，将所述顶点划为所述相似几何拉伸区域的内部点，从而形成所述多个相似几何拉伸区域。