[发明专利]一种基于本体技术的三维场景建模方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及复杂三维场景模型建立方法。

背景技术

当前较为通用的三维场景建模方法主要有：

(1)人工手动三维场景建模：利用商业三维建模软件如3DS，Sketchup手 工构建三维模型场景。此类方法仍然是目前最为可靠的三维场景建模方法，但是 需要耗费大量的人工劳力，效率低下。

(2)物理模型建模：建立三维场景的物理模型，通过指定输入到模型中的 参数获得需构建的三维场景模型。该方法的缺点是显而易见的，首先对复杂场景， 建立起物理模型是非常困难的，其次并不是所有的三维场景都能够建立其物理模 型进而构建三维模型，因此该方法在实际应用中存在着较多的限制。

(3)语法建模方法：即建立场景模型构建的递归规则如L-system，shape  grammar等等，通过递推该语法规则获得场景模型，参见Przemyslaw  Prusinkiewicz.Simulation modeling of plants and plant ecosystems.Communications  of the ACM，43(7)：84-93，2000.和Pascal M¨uller，Peter Wonka，Simon Haegler， Andreas Ulmer，and Luc J.Van Gool.Procedural modeling of buildings.ACM  Transactions on Graphics，25(3)：614-623，2006.此类方法虽然能够高效的生成大量 的三维场景模型，但是限于递归语法的随机性，无法保证生产的模型都能符合建 模需求。

(4)基于自然语言描述的建模：通过自然语言描述场景，对语言解析后构 建出场景模型，参见Richard Johansson，Anders Berglund，Magnus Danielsson，and  Pierre Nugues.Automatic text-to-scene conversion in the traffic accident domain.In  Proceedings of the Nineteenth International Joint Conference on Artificial Intelligence， Edinburgh，Scotland，UK，July 30-August 5，pages 1073-1078，2005.和Robert  Coyne and Richard Sproat.

Wordseye：an automatic text-to-scene conversion system.In Proceedings of the  28th Annual Conference on Computer Graphics，Los Angeles，California，USA.ACM， pages 487-496，2001.采用此类方法通常会受到自然语言的歧义性和上下文语义 的影响，造成建模结果不唯一。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于本体技术 的三维场景建模方法，达到简单高效准确地为用户建立所需三维场景模型的目 的。为此，本发明采用以下技术方案：它包含如下步骤：

(1)建立需建模场景的本体描述文件，所述描述包括：

A1.需建模场景的部件构成的一种或多种描述，

B1.所述部件组合关系的一种或多种描述，

C1.所述部件的属性特征的一种或多种描述，所述属性特征包括部件的基 本部件构成、基本部件组合关系、基本部件的三维绘制方法；

建立一个或多个规范文件，所述规范文件记载需建模场景的本体描述规范信 息，所述规范信息至少包括以下选项的一项内容：

A2.需建模场景的部件构成的规范信息，

B2.所述部件组合关系的规范信息，

C2.所述部件的属性特征的规范信息；

(2)在A1、B1、C1中分别选择一种描述，使用递归语法方法生成场景模型， 存储为语义格式；