[发明专利]一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生成方法

说明书

本发明涉及计算机图形学技术领域，具体涉及一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生成方法，包括步骤S1，获取三维实体的数据，包括边线和三角面片数据；三维实体的数量为一个或多个；S2，创建剖视范围；S3，利用视图投影变换联合矩阵，将边线和三角面片向剖视范围进行投影变换，得到具有深度参数的二维投影线和二维投影三角面片；S4，基于深度参数判断各三角面片与边线的遮挡情况，用各二维投影三角面片对该边线的二维投影线被遮挡的部分进行裁剪，得到裁剪后的二维投影线；S5，对所有边线的二维投影线裁剪完成后进行汇总得到剖面看线。本发明的方法不需要在创建好三维视图或剖面视图的情况下也能够求解剖面看线，准确性更高、求解速度更快。

技术领域

本发明涉及计算机图形学技术领域，具体涉及一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生成方法。

背景技术

随着计算机软硬件技术的飞速发展，三维仿真技术日益成熟。三维模型在建筑工程、数字城市、地质建模、3D游戏、电影特效、生物医学等领域到了越来越广泛的应用。三维模型的建立，让人们可以从不同视角更为直观地观察各种三维实体。但当三维模型中三维实体数量较多时，三维实体之间不可避免地会发生各种视线遮挡的情况，不便于观察；同时，三维模型更擅长于定性地、直观地展示各种空间关系与效果，但是定量地表达尺寸、距离等确切信息时，往往还需要其他手段进行辅助。因此，基于真实的三维模型来创建各种二维剖面，便成为了一种实实在在的需求，在不同领域的各种场合都有着非常高频的应用场景。

现有的三维建模商用软件，如AutoCAD，Revit等提供了一些通用的创建剖面的功能，但其实现方法在公开文献上尚未见到。要使用这些通用软件的剖面功能，均需要在创建好特定的三维视图或剖面视图的情况下，才能显示出剖面图，通常都要局限于该软件的使用逻辑之下，仅能使用其提供的有限功能。

若想在没有打开甚至没有创建剖面视图的情况下灵活地提取每个三维实体对应的剖面看线，上述通用软件都无法实现或是没有提供相应的接口功能。如能灵活地、快速地求解得到剖面图中各三维实体的剖面看线，便能在此基础上衍生出很多具有实用价值的应用场景，如建筑设计中楼梯剖面图、复杂建筑剖面图的自动生成、自动标注等。目前，现有的三维软件都无法满足上述使用需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中当没有创建剖面视图的情况下不能灵活地提取每个三维实体对应的剖面看线的问题，提供一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生成方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生成方法，包括以下步骤：

S1，获取三维实体的数据，所述数据包括该三维实体的边线和三角面片数据；所述三维实体的数量为一个或多个；

S2，创建具有长度、宽度和高度的剖视范围；

S3，利用视图投影变换联合矩阵，一方面将该三维实体的边线向所述剖视范围进行投影变换，得到具有深度参数的二维投影线；另一方面将该三维实体的三角面片向所述剖视范围进行投影变换，得到具有深度参数的二维投影三角面片；

S4，基于深度参数判断各三角面片与边线的遮挡情况，用该三角面片的二维投影三角面片对该边线的二维投影线被遮挡的部分进行裁剪，得到裁剪后的二维投影线；

S5，对该三维实体所有边线的二维投影线裁剪完成后，将所有裁剪后的二维投影线进行汇总，得到剖面看线。

进一步的，步骤S3中将该三维实体的边线向所述剖视范围进行投影变换，得到具有深度参数的二维投影线的具体方法包括：

(1)三维实体的边线上的点坐标利用视图投影变换联合矩阵进行变换后，得到该边线在二维剖面视图空间里的二维投影线的起点pSt和终点pEnd，以及起点pSt和终点pEnd在所述剖视范围的深度方向上的深度值ZSt和ZEnd；其中，所述二维剖面视图空间为所述剖视范围在宽度和高度方向上的二维空间；