[发明专利]一种交互式计算机辅助折纸设计方法

权利要求书

1.一种交互式计算机辅助折纸设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

输入三维模型；

提取所述三维模型的三维骨架；

根据所述三维骨架，将所述三维模型分解成具有语义的多个基本体；

用几何体拟合所述多个基本体，找到与每个基本体对应的相似几何体；

调整所述相似几何体之间需要连接的连接面；

展开所述调整后的所述相似几何体得到近似所述三维模型的折纸样式。

2.根据权利要求1所述的交互式计算机辅助折纸设计方法，其特征在于，所述三维模型为三维网格模型。

3.根据权利要求1所述的交互式计算机辅助折纸设计方法，其特征在于，所述三维骨架包括：仅连接一段骨骼的端关节、连接两段不同指向骨骼的L型关节以及连接两段以上不同指向骨骼的星形关节。

4.根据权利要求3所述的交互式计算机辅助折纸设计方法，其特征在于，所述根据所述三维骨架，将所述三维模型分解成具有语义的多个基本体的步骤具体包括：

根据所述三维骨架，在L型关节处生成两个不相交的切割面将所述三维模型分割成为两部分；

在与所述切割面相交的三角面片中，找到与所述L型关节最近的三角面片；

找到与所述切割面相交且与所述L型关节最近的所述三角面片相连的所有三角面片；

与所述L型关节最近的所述三角面片相连的所有三角面片形成三角面片环；

所述三角面片环在所述L型处将所述三维模型分割成为两部分。

5.根据权利要求4所述的交互式计算机辅助折纸设计方法，其特征在于，所述生成两个不相交的切割面的步骤具体包括：

根据所述三维骨架，在L型关节处生成两个相交的切割面将所述三维模型分割成为两部分，对两个相交的切割面的方向进行逐步迭代调整，直至两个切割面在所述三维模型内部不相交。

6.根据权利要求5所述的交互式计算机辅助折纸设计方法，其特征在于，所述用几何体拟合所述多个基本体，找到与每个基本体对应的相似几何体步骤包括：确定所述几何体方向；重建所述几何体表面；以及根据所述几何体方向、所述几何体表面拟合生成所述相似几何体。

7.根据权利要求6所述的交互式计算机辅助折纸设计方法，其特征在于，在所述确定所述几何体方向的步骤包括：检查各所述基本体中的三维骨架结构，若包含所述星形关节，所述几何体方向采用主成分分析法确定所述几何体的三个轴向。

8.根据权利要求6所述的交互式计算机辅助折纸设计方法，其特征在于，在所述确定所述几何体方向的步骤包括：检查各所述基本体中的所述三维骨架结构，若只包含一段骨骼，采用所述骨骼的方向为主要方向，另两个轴向采用二维的主成分分析法进行确定。

9.根据权利要求6-8任一项所述的交互式计算机辅助折纸设计方法，其特征在于，所述重建所述几何体表面的步骤具体包括：

在确定方向的所述几何体三个轴向上确定全局方向包围盒；

在所述三个轴向上采用等距的切割面将所述基本体分解成多个组件；

确定分解后的所述多个组件的局部方向包围盒；

将所述局部方向包围盒拟合生成所述几何体表面。