[发明专利]一种二维草图智能三维化处理方法

权利要求书

1.一种二维草图智能三维化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、捕捉并绘制用户手绘草图的轨迹，得到二维封闭轮廓；

（2）、对所述二维封闭轮廓提取中间骨架线；

（3）、按照选定比例提升所述中间骨架线；

（4）、用椭圆曲线连接骨架点与外围轮廓点，形成粗糙的三维模型的线状结构，其中，所述骨架点为所述中间骨架线上的点，所述外围轮廓点为所述二维封闭轮廓上的点；

（5）、对所述三维模型的线状结构获得三维点云，使用网格生成算法构建得到连续、平滑的三维网格模型。

2.根据权利要求1所述的二维草图智能三维化处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中，对所述二维封闭轮廓提取中间骨架线包括以下步骤：

（2.2）、将所述二维封闭轮廓利用Delaunay三角剖分算法进行三角剖分；

（2.2）、取三角剖分相应的各内边E_m（m=1,2…），得到内边集合E，取各内边E_m的中点P_m，得到内边中点集合P；

（2.3）、判断所述内边中点集合P中的每一个值P_m是否在所述二维封闭轮廓内部，若不在其中，则删除该内边中点P_m及其所对应的内边E_m，更新所述内边集合E及内边中点集合P，所述内边中点即骨架点；

（2.4）、将相邻的内边中点两两连接，形成中间骨架线。

3.根据权利要求2所述的二维草图智能三维化处理方法，其特征在于，在所述步骤（2.4）后，还包括（2.5）、对所述中间骨架线优化的步骤：

找出所述中间骨架线的端点集S，所述端点集S为位于所述中间骨架线端部的所有内边中点的集合，对S中的每个值S_i（i=1,2…）作如下处理：

（2.5.1）、以S_i所在的内边为直径画圆，如果该圆包含所述外围轮廓点，则进行步骤（2.5.2）；否则，处理下一个端点；

（2.5.2）、找到与S_i相连的骨架点S_j，将S_i删除，所述骨架点S_j自动成为端点，返回步骤（2.5.1），处理下一个端点。

4.根据权利要求3所述的二维草图智能三维化处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中，按照选定比例提升所述中间骨架线包括以下步骤：

（3.1）、计算内边集合E中各内边E_m的长度L_m；

（3.2）、选定比例n，以n*L_m作为内边E_m上内边中点P_m的Z轴坐标，将所有的内边中点P_m（x,y,0）均提升相应的高度,提升后的内边中点为P’_m（x,y,n*L_m），所述n取值范围为0～1。

5.根据权利要求4所述的二维草图智能三维化处理方法，其特征在于，所述步骤（4）中，形成所述粗糙的三维模型的线状结构包括以下步骤：

以每一个内边E_m作为长轴，以E_m上的内边中点P_m（x，y，0）与提升后的内边中点P’_m（x,y,n*L_m）之间的线段作为短轴画椭圆曲线，得到粗糙的三维模型的线状结构。

6.根据权利要求5所述的二维草图智能三维化处理方法，其特征在于，所述步骤（5）中，使用网格生成算法构建连续、平滑的三维网格模型包括以下步骤：

（5.1）、根据所述粗糙的三维模型的线状结构的立体图形，得到相应的三维点集合D；

（5.2）、使用D作为网格生成算法的输入，得到由三角面片组成的立体光滑图形。

7.根据权利要求1-6任一项所述的二维草图智能三维化处理方法，其特征在于，在所述步骤（5）之后，还包括步骤（6）、为所述三维网格模型添加颜色或纹理的步骤。

8.根据权利要求7所述的二维草图智能三维化处理方法，其特征在于，在所述步骤（6）之后，还包括步骤（7）、为所述三维网格模型所在界面加载三维场景和/或音频/视频，所述三维场景和/或音频预先存储于存储设备中。