[发明专利]基于三维模型压缩而生成重复性结构发现的比特流的方法和设备

说明书

用于生成表示3D模型的比特流的方法和设备，以及用于处理该表示3D模型的比特流的方法和设备。通过使用“模式‑实例”表示来建模3D模型，其中，模式是重复性结构的代表性几何结构，而属于重复性结构的连接组件被称为对应模式的实例。在发现重复性结构以及它们的变换和属性之后，本实施例以第一格式或第二格式来准备生成比特流。在第一格式中，模式ID及其关联的变换和属性信息在比特流中被分组在一起，而在第二格式中中，模式ID、变换属性和属性信息根据信息类型而被分组在一起。

技术领域

本发明涉及基于3D模型压缩算法的重复性结构发现的比特流语法和语义，用于生成表示3D模型的比特流的方法和设备，以及用于处理该表示3D模型的比特流的方法和设备。

背景技术

在实际应用中，很多3D模型由大量连接的组件构成。并且这些多向连接的3D模型通常包含以各种变换的重复性结构，如图所示。用于此类3D模型的高效压缩方法应当能够提取存在于重复性结构中的冗余。

本发明的拥有人还共同拥有K.Cai，Y.Jin和Z.Chen的名为“EfficientCompression Scheme for Large3D Engineering Models”的PCT申请(WO2010149492)，该申请教导如下3D模型的压缩方法：其由很多小型到中型的连接组件构成并且具有在各种位置、尺寸和朝向上重复的几何结构特征，其教导通过引用具体地合并于此。此方法发现了在各种位置、朝向和缩放因子上重复的结构。然后，3D模型整理为“模式-实例”的表示。模式是对应重复性结构的代表性几何结构。属于重复性结构的连接组件称为对应模式的实例并由它们的变换表达，即，关于该模式的位置、朝向和可能的缩放因子。实例的朝向用笛卡尔坐标系中的(x0，y0，z0)和(x1，y1，z1)表示的2个正交轴或球坐标系中的(alpha，beta，gamma)来表示。

本发明的所有人还共同拥有K.Cai，W.Jing和J.Tian的名为“Bitstream Syntaxand Semantics of Repetitive Structure Discovery Based3D Model CompressionAlgorithm”的PCT申请(PCT/CN2011/076991)，该申请教导用于压缩实例变换数据的两种方法。

发明内容

然而，存在提供可以处理诸如法线、颜色和纹理坐标之类的3D模型属性并可以压缩其变换包括反射变换的实例的方法和设备的需要。

因此，本原理提供可以用来压缩诸如法线、颜色和纹理坐标之类的3D模型属性并压缩其变换包括反射变换的实例并生成包括此信息的比特流的方法和设备。

本原理提供用于生成表示3D模型的比特流的方法，包括：访问与关联于一些结构的模式的实例有关的信息，该信息包括与每一个相应模式关联的模式识别符和变换信息；并生成表示实例的比特流，包括以下面描述的第一格式和第二格式之一布置(dispose)在比特流中的模式识别符和模式变换数据。本原理还提供用于执行这些步骤的设备。比特流还可以包括与多个模式关联的信息以及以第一格式和第二格式之一的与该多个模式关联的相应信息。

本原理还提供用于处理表示3D模型的比特流的方法，包括：确定该比特流是否包括与关联于结构的模式的实例有关的信息，该信息包括以如下描述的第一格式或第二格式的模式识别符和与该模式关联的变换信息；响应于确定步骤访问关联于模式的模式识别符和变换信息；并且解码该模式识别符和该变换信息以生成3D模型数据。本原理还提供用于进行上述步骤的设备。比特流还可以包括与多个模式关联的信息以及以第一格式和第二格式之一的与该多个模式关联的相应信息。

本原理还提供在其上存储了用于根据上述方法生成或处理比特流的指令的计算机可读存储介质。

本原理还提供在其上存储了根据上述方法生成的比特流的计算机可读存储介质。

附图说明