[发明专利]一种应用于建筑领域的利用二维图形建立三维模型的方法

权利要求书

1.一种应用于建筑领域的利用二维图形建立三维模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：

修复CAD点线图：识别CAD点线图中每一点的连接点数量，将连接点数量小于2的点存储到检查数组中；当检查数组中不存在接点数量小于2的点时，标记为完整图形，否则标记为不完整图形；将不完整图形修补为完整图形；

确定拉伸方向以及拉伸高度：输入修复后包括三视图的CAD点线图，选取三视图中的一个视图作为主拉伸视图；基于三视图中剩余两个视图确定拉伸高度和拉伸方向，并对主拉伸视图进行拉伸形成三维模型；

所述将不完整图形修补为完整图形时，从检查数组中找出任意两个点标记为修补点，计算两个修补点的法向量记为，然后计算两个修补点与相邻连接点的法向量分别记为和，判断是否和或者其中一个相等，如果和其中一个相等，标记为满足第一条件；还判断、、之间夹角是否相等，如果相等，标记为满足第二条件；将满足第一条件或满足第二条件的法向量对应的两个修补点相连。

2.根据权利要求1所述的应用于建筑领域的利用二维图形建立三维模型的方法，其特征在于：所述将不完整图形修补为完整图形后，还重新遍历一次图形中的点，找到初始法向量指向同一个点的方向点，从方向点中标记可删除点，并将可删除点删除。

3.根据权利要求2所述的应用于建筑领域的利用二维图形建立三维模型的方法，其特征在于：所述从方向点中标记可删除点时，计算任意两个方向点的判断法向量，将判断法向量与初始法向量进行对比，如果判断法向量与初始法向量相反，则将该判断法向量对应的方向点标记为可删除点。

4.根据权利要求3所述的应用于建筑领域的利用二维图形建立三维模型的方法，其特征在于：所述确定拉伸高度和拉伸方向时，建立坐标系，确定主拉伸视图在坐标系X轴的最大值max_x_1，在X轴的最小值min_x_1，在Z轴的最大值max_z_1，在Z轴的最小值min_z_1，和剩余两个视图进对比；如果坐标系中max_x_1，min_x_1分别与剩余两个视图中一个视图在X轴的最大值max_x_2，在X轴的最小值min_x_2，以及剩余两个视图中另一个视图在X轴的最大值max_x_3，在X轴的最小值min_x_3的大小一致，则拉伸方向确定为Y轴，拉伸高度为剩余两个视图中一个视图在Z轴的最大值max_z_2减去剩余两个视图中另一个视图在Z轴的最小值min_z_3；或者剩余两个视图中另一个视图在Z轴的最大值max_z_3减去剩余两个视图中另一个视图在Z轴的最小值min_z_3；

如果大小不一致，拉伸方向为X轴，拉伸高度为剩余两个视图中一个视图在X轴的最大值max_x_2减去剩余两个视图中另一个视图在X轴的最小值min_x_3或者剩余两个视图中另一个视图在X轴的最大值max_x_3减去剩余两个视图中另一个视图在X轴的最小值min_x_3。

5.根据权利要求1所述的应用于建筑领域的利用二维图形建立三维模型的方法，其特征在于：还包括构建方程：确定拉伸方向后还遍历剩余两个视图上点的法向量，根据法向量判断是否为曲线段，如果为曲线段，将曲线段上的点进行拟合，构建曲线方程；如果为直线段，则构建线性方程；

匹配原线条：如果构建了曲线方程，将曲线段中的点代入曲线方程中，以匹配原曲线；如果构建了线性方程，将点代入线性方程中，以匹配原直线。

6.根据权利要求5所述的应用于建筑领域的利用二维图形建立三维模型的方法，其特征在于：所述根据法向量判断是否为曲线段时，如果法向量连续变化，且点与点距离相等，则这些点构成的线段判断为曲线段。

7.根据权利要求6所述的应用于建筑领域的利用二维图形建立三维模型的方法，其特征在于：所述将曲线段上的点进行拟合时，采用机器学习中的多项式回归算法。

8.根据权利要求7所述的应用于建筑领域的利用二维图形建立三维模型的方法，其特征在于：所述将曲线段上的点进行拟合前，还利用插值法将新的点插入曲线段中。

9.根据权利要求4所述的应用于建筑领域的利用二维图形建立三维模型的方法，其特征在于：所述拉伸后，还将形成的三维模型分段，分段数量为决定高度方向上的点的数量减去2。