[发明专利]基于广义圆柱体的三维模型分割方法及装置

权利要求书

1.一种基于广义圆柱体的三维模型分割方法，其特征在于，包括：

获取一三维模型，通过标准泊松圆盘采样法在所述三维模型的表面均匀采样，获取多个采样点；

通过所述多个采样点中的每个采样点构建多个局部广义圆柱体；

将所述多个局部广义圆柱体进行融合处理，形成多个非局部广义圆柱体；所述多个非局部广义圆柱体构成一候选广义圆柱集；所述候选广义圆柱集过完备覆盖所述三维模型的表面，形成过完备覆盖集；

从所述过完备覆盖集中获取多个精确覆盖集；其中，一所述精确覆盖集包括多个互不重叠的广义圆柱体部件，且所述多个互不重叠的广义圆柱体部件的表面构成所述三维模型的表面；

计算每个所述精确覆盖集中的各广义圆柱体部件的广义圆柱度的和；所述广义圆柱度由该广义圆柱体部件的平直度和剖面变化度组成；

将各广义圆柱度的和进行排序，确定各广义圆柱度的和中的最小值；

根据所述各广义圆柱度的和中的最小值对应的精确覆盖集确定一三维模型分割方式；

根据所述三维模型分割方式对所述三维模型进行分割；

所述通过所述多个采样点中的每个采样点构建多个局部广义圆柱体，包括：

根据一采样点，确定通过该采样点的多个初始平面；

根据所述多个初始平面，确定所述采样点的一个或多个切面；

确定所述切面与所述三维模型的表面的交线的中心点，以所述中心点作为所述采样点对应的骨架点，以所述切面的法向量为所述采样点对应的旋转对称轴；

将每两个相邻采样点对应的骨架点沿所述旋转对称轴连接，形成一中轴；

根据所述中轴均匀采样所述三维模型的表面上的剖面曲线，形成一局部广义圆柱体。

2.根据权利要求1所述的基于广义圆柱体的三维模型分割方法，其特征在于，所述将所述多个局部广义圆柱体进行融合处理，形成多个非局部广义圆柱体，包括：

逐渐将相邻接的局部广义圆柱体进行融合，形成多个融合广义圆柱体；

若所述融合广义圆柱体的广义圆柱度小于进行融合前的两个局部广义圆柱体的广义圆柱度的和，则确定所述融合广义圆柱体为非局部广义圆柱体；

将各非局部广义圆柱体的重叠区域分离，形成互不重叠的广义圆柱体部件；

穷举所述互不重叠的广义圆柱体部件所构成的组合，形成更新后的广义圆柱体部件，将所述更新后的广义圆柱体部件作为非局部广义圆柱体。

3.根据权利要求2所述的基于广义圆柱体的三维模型分割方法，其特征在于，所述计算每个所述精确覆盖集中的各广义圆柱体部件的广义圆柱度的和，包括：

计算各广义圆柱体部件的广义圆柱度GCity：

GCity＝E_s+αE_v

其中，E_s为所述平直度；E_v为所述剖面变化度；α为一权重参数。

4.根据权利要求3所述的基于广义圆柱体的三维模型分割方法，其特征在于，还包括：

通过Douglas-Peucker算法计算广义圆柱体部件的平直度E_s(n)：

Es(n)=C+Σi=1ndi]]> 1

其中，C为常数；n为广义圆柱体部件上的中轴折线上的控制点个数；d_i第i个控制点对应的逼近误差。