[发明专利]一种生成物体空间扫掠体的方法

权利要求书

1.一种生成物体空间扫掠体的方法，其特征在于该方法的具体操作包括以下步骤：

第1、将要进行扫掠的虚拟物体模型M以多边形面片和顶点的形式表示，并记录各顶点的坐标信息D以及顶点构成多边形面片所需连接信息P；

第2、为虚拟物体模型M在三维空间中赋予一个时间长度为l的连续运动变换H；

第3、将虚拟物体模型M在三维空间中的连续运动变换H在时间轴上进行离散化采样，每一采样点代表某一时刻t的运动变换H(t)，其中；

第4、在运动变换采样0时刻，将多边形面片和顶点表示的虚拟物体模型M在其自身所处的局部坐标系空间F_local中转换成三维体素模型V₀，并将该体素模型V₀复制到物体运动变换空间所在世界坐标系F_world中，作为物体运动变换初始0时刻的扫掠体体素模型SV(0)=V₀；

第5、在运动变换采样t时刻，其中1≤t≤l，根据虚拟物体模型M当前的运动变换H(t)，重新计算虚拟物体模型M的多边形面片顶点坐标信息D、顶点构成多边形面片所需连接信息P；

第6、将第5步经过运动变换H(t)的虚拟物体模型M在其自身所处的局部坐标系空间F_local中重新转换成三维体素模型V_t，并将该体素模型V_t复制到物体运动变换空间所在的世界坐标系F_world中；

第7、将第6步t时刻采样点的三维体素模型V_t与之前所有0到t-1时刻采样点的三维体素模型的和以集合并运算的方式进行合并，生成到t时刻为止的扫掠体体素模型SV(t)=，其中1≤t≤l，而之前所有0到t-1时刻采样点的三维体素模型的和事实上代表的是t-1时刻的扫掠体体素模型，即SV(t-1)=，所以t时刻的扫掠体三维体素模型SV(t)又可以表示为SV(t)=V_tSV(t-1)；

第8、将第7步生成的t时刻扫掠体体素模型SV(t)进行三维显示并加以保存；

第9、将第7步生成的t时刻扫掠体体素模型SV(t)进行表面体素提取，生成t时刻扫掠体体素表面点子集SS(t)，进行三维显示并加以保存；

第10、将第7步生成的t时刻扫掠体体素模型SV(t)进行表面三维重建，生成t时刻扫掠体表面的多边形面片模型SP(t)，进行三维显示并加以保存；

第11、对所有运动变换采样时刻t，，重复第5到第10步，生成物体模型M在每一采样时刻t的扫掠体体素模型SV(t)、扫掠体体素表面点子集SS(t)、扫掠体表面的多边形面片模型SP(t)，并进行实时三维动态显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第1步所述的虚拟物体模型M为单个物体模型或多个物体模型构成的模型组合。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于由多个物体模型构成的模型组合中，物体模型之间为平级关系或者具有层级连接的父子继承关系。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第1步所述的虚拟物体模型M可以以任意三维模型格式加以表达。