[发明专利]基于空间体积特征的三维模型视图投影方法及系统

权利要求书

1.基于空间体积特征的三维模型视图投影方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100：对三维模型坐标进行标准化；

S200：找出各三角面片的三个顶点；

S300：计算任意三角面片的法向量、面积及三角面片到坐标原点的距离；

S400：计算以三角面片为底、坐标原点为顶点的三棱椎体积和取值范围；

S500：对三角面片的空间体积进行规范化并作为编码特征值；

S600：通过编码特征值对三维模型进行渲染；

S700：设置虚拟视点通过多个角度对渲染后的三维模型进行投影获得多个编码视图；

在S100中，对三维模型坐标进行标准化的方法为：计算三维模型顶点的中心点的坐标：，将三维模型的全部顶点坐标减去中心点坐标，实现标准化，并将新的坐标原点记为，i=1到N，N为三维模型顶点数，其中，三维模型的顶点集为，三角面片集为。

2.根据权利要求1所述的基于空间体积特征的三维模型视图投影方法，其特征在于，在S200中，找出各三角面片的三个顶点的方法为：对于每一个三角面片，由网格模型的顶点和面片关系找出构成面片的三个顶点坐标。

3.根据权利要求1所述的基于空间体积特征的三维模型视图投影方法，其特征在于，在S300中，计算任意三角面片的法向量、面积及三角面片到坐标原点的距离的方法为：计算任意三角面片的方向向外的法向量：，三角面片面积：，及三角面片到坐标原点距离的；其中代表两点构成的向量。

4.根据权利要求1所述的基于空间体积特征的三维模型视图投影方法，其特征在于，在S400中，计算以三角面片为底、坐标原点为顶点的三棱椎体积和取值范围的方法为：计算以三角面片为底坐标原点为顶点的三棱椎体积，并求出三棱椎体积的取值范围；是三棱椎体积的最小值，是三棱椎体积的最大值。

5.根据权利要求1所述的基于空间体积特征的三维模型视图投影方法，其特征在于，在S500中，对三角面片的空间体积进行规范化并作为编码特征值的方法为：将三棱椎体积的体积取值区间映射到像素区间[0,255]上对三角面片的空间体积进行规范化，将规范化后的三角面片的空间体积作为编码特征值。

6.根据权利要求1所述的基于空间体积特征的三维模型视图投影方法，其特征在于，在S700中，所述多个角度为等距离的多个角度，如每隔30^°投影一张视图，形成12张视图。

7.基于空间体积特征的三维模型视图投影系统，其特征在于，所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

坐标标准化单元，用于对三维模型坐标进行标准化；

面片顶点查询单元，用于找出各三角面片的三个顶点；

距离计算单元，用于计算任意三角面片的法向量、面积及三角面片到坐标原点的距离；

体积计算单元，用于计算以三角面片为底、坐标原点为顶点的三棱椎体积和取值范围；

规范化单元，用于对三角面片的空间体积进行规范化并作为编码特征值；

模型渲染单元，用于通过编码特征值对三维模型进行渲染；

视图投影单元，用于设置虚拟视点通过多个角度对渲染后的三维模型进行投影获得多个编码视图；

所述对三维模型坐标进行标准化的方法为：计算三维模型顶点的中心点的坐标：，将三维模型的全部顶点坐标减去中心点坐标，实现标准化，并将新的坐标原点记为，i=1到N，N为三维模型顶点数，其中，三维模型的顶点集为，三角面片集为。