[发明专利]一种基于视觉依赖曲率估算的文物线图绘制方法

摘要

本发明公开了一种基于视觉依赖曲率估算的文物线图绘制方法，包括如下步骤：对三角网格模型顶点的离散曲率进行估算；根据模型的曲率分布将模型划分为平坦区域和特征区域；对属于特征区域的顶点进行锐化滤波，计算出新的三角网格模型顶点坐标；对三角网格模型提取特征轮廓线并生成线条，实现对文物3D模型的平面线图绘制。本发明提出针对文物三维模型，通过与平滑算法相对应的锐化算法，在考古领域ε均值的基础上进行局部锐化处理，以确保文物纹理细节被绘制出来；基于视觉依赖曲率的估算提取文物模型表面的视觉轮廓线，进而自动绘制出符合考古人员视觉感知的文物线图，有效解决了手工考古绘图速度慢、精度低和工作强度大的问题，是一种简单、高效、实用的计算机辅助考古线图绘制方法。

主权项

1.一种基于视觉依赖曲率估算的文物线图绘制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、对三角网格模型顶点的离散曲率进行估算；步骤二、根据模型的曲率分布将模型划分为平坦区域和特征区域；步骤三、对属于特征区域的顶点进行锐化滤波，计算出新的三角网格模型顶点坐标，步骤如下；a、遍历所有顶点，判断顶点所在区域；b、如果顶点属于平坦区域，则转向上一步骤；c、如果顶点属于特征区域，则转向下一步骤；d、对3D模型属于特征区域的顶点进行锐化处理，重新计算该区域内顶点的新坐标；对于三角网格模型中需要进行锐化处理的顶点p_i和它的邻接顶点p_j，计算顶点p_i的位置偏移量Δp_i；从步骤a到步骤d执行完一遍，称为执行了一次锐化处理，需要根据实际情况确定模型锐化的次数，只要使提取的特征线足以描述文物的细节特征即可；步骤四、对三角网格模型提取特征轮廓线并生成线条，实现对文物3D模型的平面线图绘制，轮廓线的提取包括对遮挡轮廓线、折缝线和边界线的提取，其中，折缝线和边界线所表示的就是文物的内部细节，直接按照相关概念进行提取，遮挡轮廓线所表示的是文物的外轮廓线，其提取方法为：将三角网格模型的三角形分为三类：可见三角形、不可见三角形和轮廓三角形，设顶点p_i的视线向量w_i＝p_i‑c，其中c为视点坐标，如果顶点p_i的法矢量与该顶点的视线向量w_i的点积大于0，则称该顶点可见；如果小于0，则称该顶点不可见，那么，三个顶点都为可见点的三角形为可见三角形，三个顶点都为不可见点的三角形为不可见三角形，轮廓三角形则为三个顶点不全为可见点或不全为不可见点的三角形，通过遍历三角网格模型找到轮廓三角形，对其可见性不一致的两个顶点进行线性插值，将它们连接并在屏幕上绘制出来，就是3D模型的遮挡轮廓线。