[发明专利]一种三维模型体素化实体填充方法

权利要求书

1.一种三维模型体素化实体填充方法，其特征在于：

首先，输入边界体已经素化的三维模型，并选取三维模型边界的外接长方体以缩小填充空间；

其次，选取外接长方体的角落点作为种子的填充点，然后对外接长方体空间中三维模型的外部体素化空间进行种子填充，得到三维模型的外部体素化空间；

最后，提取外接长方体空间中未填充的空间，作为三维模型的内部实体空间，即为三维模型的实体体素化的目标填充对象；并对三维模型的内部实体空间进行填充；

包括以下步骤：

步骤s101：在尺寸m的三维离散栅格空间G_m×m×m中，每个栅格为g_x,y,z，输入三维模型M的边界体素点集则三维模型的内部实体空间设置为D，故M＝BUD；其中，三维模型位于边界的体素点G_x,y,z按以下公式标记：

即栅格g_x,y,z位于三维模型的边界体素点时，该栅格g_x,y,z对应的体素点G_x,y,z标记为1，否则G_x,y,z标记为0；

步骤s102：选取三维模型边界的外接长方体：根据边界体素点集B，计算外接长方体的体素点G′_x.y.z,x∈[x_min,x_max]I y∈[y_min,y_max]I z∈[z_min,z_max]，以缩小填充搜索空间；其中，

其中为点b^t对应的位置下标；

步骤s103：选取外接长方体的角落点作为种子的填充点，从外接长方体的八个角落点中选取其中一个角落点作为种子的填充点s(x_min,y_min,z_min)，则该填充点对应的栅格

步骤s104：对外接长方体空间中三维模型的外部体素化空间进行种子填充；种子填充的过程是在外接长方体空间内采用广度优先搜索方法从种子的填充点s(x_min,y_min,z_min)开始进行填充：当搜索至边界体素点或者超越外接长方体的空间时，停止搜索；将广度优先搜索过程中所经过栅格g′_x,y,z对应的体素点G′_x,y,z设置为-1，则体素点G′_x,y,z标记为-1的空间为外接长方体空间中三维模型的外部体素化空间；

步骤s105：提取外接长方体空间中未填充的空间，作为三维模型M的内部实体空间；体素点G′_x,y,z标记为0的空间则表示未填充的空间，即是所求的三维模型的内部实体空间D；

在内部实体空间D内的体素点的灰度值设置为统一数值，以实现三维模型内部实体空间D的填充。

2.根据权利要求1所述的三维模型体素化实体填充方法，其特征在于：在步骤s103中，所述外接长方体的角落点是指外接长方体的顶点。

3.根据权利要求1所述的三维模型体素化实体填充方法，其特征在于：在步骤s104中，采用广度优先搜索方法从种子的填充点s(x_min,y_min,z_min)开始进行填充是指：采用广度优先搜索方法从种子的填充点s(x_min,y_min,z_min)开始，对栅格的上、下、左、右、前和后六个搜索方向进行填充。