[发明专利]旋转体模型生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种旋转体模型生成方法。

背景技术

三维模型是现实世界物体在计算机中的虚拟表示，是实体造型、仿真计算、动画制作等应用的基本单元。在图形学的研究中，三维模型始终得到了研究者很大的关注。

三维模型有多种表示方法，目前最为流行的三维模型的表示方法为网格的表示法。一个三维模型包括众多顶点，相邻的若干顶点构成面片，面片包含表示其方向的法向。根据面片的种类可以将模型分为三角形面片模型和其他多边形面片模型，这些构成了网格模型的最基本的元素。模型还可以拥有纹理、材质、反光特性等其他属性。目前比较流行的三维模型的格式有obj格式、3ds格式、ply格式等。

旋转体是一类较为特殊的几何形体。一条平面曲线绕着它所在的平面内的一条定直线旋转所形成的曲面叫旋转面，封闭的旋转面围成的几何体叫旋转体。许多物体如花瓶、杯子、路灯等都可以看作是旋转体。旋转体广泛存在于现实世界中的人造物体中。

现有的网格表示旋转体时没有充分利用旋转体的几何性质，因此信息冗余度较高，浪费了很多存储空间。并且在建模时由于现有的网格表示只有顶点的位置信息而没有相邻顶点位置关系的信息，通常需要交复杂的顶点连接算法生成面片，因为建模过程的时间复杂度高。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何在生成旋转体模型时降低建模过程的时间复杂度。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种旋转体模型生成方法，包括以下步骤：

S1：在旋转体上且垂直于旋转轴的平面上划分出包括底面和顶面的N个圆盘，N≥3；

S2：在每一层圆盘的圆周上分别采集M_i个点作为待建立的旋转体模型的顶点，M_i≥2，i表示圆盘的层数，1≤i≤N；

S3：对于任一个圆盘，连接其上相邻的两个顶点和与该圆盘相邻圆盘上的至少一个顶点形成的多边形组成的面作为所述旋转体模型的侧面，且将所述底面的顶点连接起来形成所述旋转体模型的底面，且将所述顶面的顶点连接起来形成所述旋转体模型的顶面。

其中，所述步骤S1中，在旋转体上且垂直于旋转轴的平面上等间距地划分出包括底面和顶面的N个圆盘。

其中，所述步骤S2中，对于第i层圆盘，等角度地采集M_i个点。

其中，等角度地采集M_i个点，使相邻两点对应的圆心角为5°～20°。

其中，所述步骤S2中，每层圆盘采集的点数相等。

其中，所述步骤S3中，对于任一个圆盘，连接其上相邻的两个顶点和与该圆盘相邻圆盘上的至少一个顶点形成的多边形组成的面作为所述旋转体模型的侧面具体为：

以第n层圆盘上的相邻两点为顶点，以第n+1层圆盘上的一个点为顶点形成三角形面片，其中，1≤n≤N－1；或以第n层圆盘上的相邻两点为顶点，以第n－1层圆盘上的一个点为顶点形成三角形面片，其中，2≤n≤N，若干所述三角形面片形成所述旋转体模型的侧面。

其中，所述步骤S3中，将所述底面的顶点连接起来形成所述旋转体模型的底面具体为：

以底面圆周上的三个点A、B和C为顶点，且点B和Ｃ为底面圆周上相邻的两个点，连接A、B和C三个点形成三角形面片。

其中，所述步骤S3中，将所述顶面的顶点连接起来形成所述旋转体模型的顶面具体为：

以顶面圆周上的三个点A、B和C为顶点，且点B和Ｃ为顶面圆周上相邻的两个点，连接A、B和C三个点形成三角形面片。

（三）有益效果

本发明提出的旋转体模型的生成方法实现简单，根据若干垂直于旋转体轴线的圆盘中相邻圆盘上的相邻顶点位置关系，定位圆盘上的点更加方便，避免了现有技术中网格顶点没有关联关系需要复杂的连接算法生成面片，因此本发明相对于现有的方法生成旋转体模型时间复杂度低。

附图说明

图1是本发明实施例的一种旋转体模型生成方法流程图；

图2是采用本发明的方法形成的花瓶的旋转体模型示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本实施例提供的旋转体模型生成方法如图1所示，包括：