[发明专利]二维投影图像至三维模型的映射方法

说明书

本发明公开了二维投影图像至三维模型的映射方法，包括：步骤1，通过三维扫描仪获取三维模型；步骤2，对三维模型进行预处理，得到预处理后的三维模型；步骤3，对预处理后的三维模型进行归一化处理，得到三维模型的包围盒；步骤4，建立三维模型OBB包围盒；步骤5，建立二维投影图像与三维模型之间的联系；本发明克服了现有技术中三维模型和其投影图像两者之间相对独立的缺点，有效的建立了两者之间的联系；且克服了三维模型与二维投影图像同时具有缩放性的问题，解决了图形缩放和三维模型缩放的问题。

技术领域

本发明属于三维模型相关技术领域，涉及一种二维图像对应三维模型的映射方法。本发明可将对二维图像的操作直接映射至相应的三维模型本身。

背景技术

三维几何模型从几何角度再现了真实世界中物体的形状信息。随着3D模型建模、数字化、可视化技术的进步,三维几何模型的研究得到了越来越多的关注,在工业产品设计、影视娱乐、电子商务、文物保护、城市规划等各方面应用需求的驱动下,得到前所未有的关注。数字几何信息被认为是继数字音频、图像与视频之后的第四类数字媒体。随着数字化生产与消费的发展,生成了越来越多的数字几何信息,迫切需要对这些信息加以处理、分析和识别,以便有效地理解、利用,甚至再利用这些信息,进一步提高生产力。

二维投影方法常见于三维模型的检索、比对等应用领域中。在三维模型检索中，常用不同角度的二维投影图像来描述一个三维模型的特征。在三维模型检索中，人们通常认为如果两个三维模型在多尺度，多角度的二维投影拥有相同或者相似的特征向量，那么就可以认为这两个三维模型是相同，或者相似的。该方法和思想如今已经非常成熟。当三维模型发生变化时，其相应的二维投影也会发生变化，但对于投影所得到的二维图像的改变，却很少有相关的研究。

三维模型的包围盒技术常用于碰撞检测。包围盒法的基本思想是使用简单的几何体来代替复杂的千奇百怪的几何体，先对物体的包围盒进行粗略检测，当包围盒相交时其包围的几何体才有可能相交；当包围盒不相交时，其包围的几何体一定不相交；这样可以排除大量不可能相交的几何体和几何部位，从而快速找到相交的几何部位。

本发明主要利用了包围盒技术和二维投影方法解决了二维投影图像至三维模型的映射问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种二维投影图像至三维模型的映射方法，解决了现有技术中二维投影和三维模型之间缺少联系的问题。

现有的成熟的三维模型投影技术，都是利用各种方法对三维模型进行简单的投影，而对投影所得到的二维图像与原三维模型之间的联系则缺乏关注。

本方法提出一种在三维模型的二维投影图像上进行相关的图像操作，通过一些列矩阵变换，进而将相应的图像操作投影至三维模型的方法，有效建立了二维图像和三维模型之间的联系，为进一步简化三维模型的相关操作建立了基础。

本发明所采用的技术方案是，二维投影图像至三维模型的映射方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过三维扫描仪获取三维模型；

步骤2，对三维模型进行预处理，得到预处理后的三维模型；

步骤3，对预处理后的三维模型进行归一化处理，得到三维模型的包围盒；

步骤4，以三维模型的包围盒的中心为原点O，三维模型的包围盒的纵轴向为X轴，横轴向为Y轴，垂直于XOY平面的方向为Z轴，建立全局坐标系；

将XOY平面分别向Z轴正、负方向移动，直至XOY平面与三维模型的包围盒相切，得到包围盒在Z轴正、负方向上的两个面；

将XOZ平面分别向Y轴正、负方向移动，直至XOZ平面与三维模型的包围盒相切，得到包围盒在Y轴正、负方向上的两个面；