[发明专利]针对实景三维模型的无网格边界孔洞修补方法和装置

说明书

本发明公开了针对实景三维模型的无网格边界孔洞修补方法以及装置。方法包括：获取实景三维模型；利用人工交互的方式从实景三维模型网格中选取孔洞区域；从实景三维模型网格中切割孔洞区域，得到经过切割的实景三维模型网格；针对孔洞区域构建三维凸包；在三维凸包中探测不合理面片，包括：根据三维凸包构建OBB方向包围盒，统计三维凸包中法线与包围盒各面之间的交点数量，将与包围盒中交点数量低于设定阈值的面相交的法线设为不合理法线，将具有不合理法线的面片设为不合理面片；从三维凸包中删除不合理面片，从而得到重建网格；对重建网格与经过切割的实景三维模型网格进行缝合。本发明提高对于实景三维模型中无网格边界孔洞的修补效率。

技术领域

本发明涉及软件领域，尤其涉及针对实景三维模型的无网格边界孔洞修补方法以及电子设备。

背景技术

实景三维模型凭借高效的数据获取和逼真的三维地形、建筑物表达，已经成为三维地理空间信息采集和重建的重要手段。但是，由于数据采集过程中环境、设备、人为等因素的影响，获取的图像、视频数据的质量会有不同程度的缺陷，导致实际生产的实景三维模型数据会存在孔洞、蜡融现象、结构破损、纹理拉伸以及缺失等问题。

三维网格的孔洞是模型修补中最为常见的缺陷问题，目前主流的算法都是针对比较典型带有边界的孔洞，这类孔洞主要产生于三维激光扫描建筑、雕塑、器具等进行曲面重建的过程中，而实景三维模型的复杂程度要远远超过前者重建的模型。针对实景三维模型，根据其孔洞特征可以将分为常规孔洞和无网格边界孔洞，无网格边界孔洞具有完整的三维网格结构，部分可能还具有水密性，无网格边界孔洞的修补需要对模型进行重构，难度要比常规孔洞修补大。目前可参与生产的三维模型编辑软件如Geomagic、3D MAX、DPModeller、Blender等修补上述无网格边界孔洞，都需要大量的人工操作，自动化程度比较低，而且针对此项工作的作业员还需要具备一定的专业技术，实景三维模型的优化往往需要大量的人力、物力。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的一个目的是提供一种针对实景三维模型的无网格边界孔洞修补方法，其采用人工交互选取孔洞区域和自动化修补孔洞相结合的方式，最大程度上减少人工操作，能够极大地提升模型修补的效率。

本发明的又一个目的是提供一种针对实景三维模型的无网格边界孔洞修补装置，其采用人工交互选取孔洞区域和自动化修补孔洞相结合的方式，最大程度上减少人工操作，能够极大地提升模型修补的效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种针对实景三维模型的无网格边界孔洞修补方法，包括：

获取实景三维模型网格；

利用人工交互的方式从所述实景三维模型网格中选取孔洞区域；

从所述实景三维模型网格中切割所述孔洞区域，得到经过切割的实景三维模型网格；

针对所述孔洞区域构建三维凸包；

在所述三维凸包中探测不合理面片，包括：根据所述三维凸包构建OBB方向包围盒，统计所述三维凸包中法线与所述包围盒各面之间的交点数量，将与所述包围盒中交点数量低于设定阈值的面相交的法线设为不合理法线，将具有所述不合理法线的面片设为不合理面片；

从所述三维凸包中删除不合理面片，从而得到重建网格；

对所述重建网格与所述经过切割的实景三维模型网格进行缝合。

优选的是，所述的针对实景三维模型的无网格边界孔洞修补方法中，所述从所述实景三维模型网格中切割所述孔洞区域，得到经过切割的实景三维模型网格，包括：

所述从所述实景三维模型网格中切割所述孔洞区域，探测所述孔洞区域的边界，删除所述实景三维模型网格中与所述孔洞区域的边界邻接的三角形，从而得到经过切割的实景三维模型网格。