[发明专利]一种带特征线风格化的三维网格模型的非真实感渲染方法

权利要求书

1.一种带特征线风格化的三维网格模型的非真实感渲染方法，其特征在于，步骤包括：

步骤S1：读入三维网格模型数据；

步骤S2：计算三维网格模型中每个顶点的主曲率与主方向；

步骤S3：根据主曲率与主方向计算在当前视点下三维网格模型中每个顶点的径向曲率值；

步骤S4：对三维网格模型所有顶点的径向曲率作归一化处理，以每个三维网格模型顶点的归一化径向曲率作为横坐标，单位法向量与单位视向量的点积作为纵坐标，将用户制作的二维卡通化纹理进行纹理映射，映射到三维网格模型，实现卡通化渲染；

步骤S5：提取三维网格模型的特征线，对于三维网格面片比较粗糙的三维网格模型，在提取特征线前，对三维网格比较粗糙的三维网格模型顶点进行锐化处理；

步骤S6：将三维网格模型特征线沿三维网格模型顶点的法线方向扩展成四边形，把二维风格化纹理按纹理映射方式映射到四边形内，实现特征线的风格化纹理帖图；至此，完成带特征线风格化的三维模型的非真实感渲染。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，三维网格模型的一个顶点p归一化的径向曲率为T(p)＝max(k_r(p)，0)/K，式中k_r(p)为顶点p的径向曲率，K为三维网格模型所有顶点中径向曲率的最大值，max(k_r(p)，0)表示取k_r(p)和0的较大值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，二维卡通化纹理的坐标是将一个顶点的归一化的径向曲率作为纹理映射的横坐标，将单位法向量与单位视向量的点积作为纹理映射的纵坐标，由横坐标和纵坐标确定二维卡通化纹理上的一个点，这个点的颜色值即为三维网格模型上这个对应的顶点的颜色，此处用到的二维卡通化纹理由作图工具制作。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对三维网格面片比较粗糙的三维网格模型进行锐化处理：是对三维网格模型上每个顶点p进行拉普拉斯(Laplacian)光滑，得到新的顶点p′，则锐化后的顶点是p+μ(p-p′)，其中0＜μ＜1；锐化处理使三维网格模型上进行风格化的特征线部分更加突出，便于探测出更多的特征线。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征线风格化是先将三维网格模型的特征线的两个端点沿三维网格模型对应顶点的法线方向按用户定义的权重进行扩展，形成一个四边形后，将四边形的四个点与二维风格化纹理建立一一对应，映射二维风格化纹理到四边形上。