基于投影视图的三维快捷建模方法研究及其应用

发布时间：2017-09-11 14:55

  本文关键词：基于投影视图的三维快捷建模方法研究及其应用

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【摘要】：随着三维技术的不断发展，三维模型被广泛在多个领域，，比如：3D打印技术中的输入端、建筑业中的建筑物或风景展示、虚拟现实中虚拟事物的表现、影视动画中的3D动画和计算机辅助设计中零件的生产等领域。正是由于3D模型能够被广泛使用，人们对需要使用的3D模型也变得越来越多，而且品质要求也越来越高，比如：材质和光照等。GPU等硬件的发展也是顺应3D图形的大计算量的潮流产生，并进一步促进了3D领域的发展。虽然现有的主流三维建模软件，比如3DMAX，Maya等建模软件，能构建比较真实和细致的三维模型，但是对用户的要求偏高，存在建模过程复杂，学习门槛高，上手学习时间较长等硬性要求，对普及和使用都带来了很大阻碍。所以需要寻求一种在短时间内，可以获得更接近所希望的模型的一种建模方法。 本文提出了一种基于投影视图的全新建模方法。使用这种方式建模，用户不需要专业的学习，也不需要具备好的美术绘画功底，只需要三张不同视角（正面，侧面，顶面）的真实物体的2D图像照片。在这个我们设计的全新的建模方法系统里，我们首先使用我们提出的基于边缘轮廓特征的轮廓扫描算法扫描出轮廓线，该方法比传统的轮廓扫描算法能够更有效和准确的扫描出轮廓；然后通过布尔运算自动生成一个粗模型，这个粗模型已经具备了最终模型的大体模型结构，但是这个粗模型是很粗糙的，并不精细；进而系统自动对这个粗模型进行pliant的重新网格化和光滑处理，得到一个精细的模型；再使用基于二维视图的模型切割算法将另一个精细的三维模型的细节网格切割下来，该切割算法能够根据屏幕上的二维区域求出对应的三维区域所包含的面，最后采用基于Automatic Cage的变形融合方法，与原粗模型选定区域进行融合，最终得到一个新的三维模型。
【关键词】：三维建模 布尔运算 边缘扫描 重新网格化算法 cage变形
【学位授予单位】：中山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 综述9-22
• 1.1 研究背景与意义9
• 1.2 工业界常用的三维建模技术9-14
• 1.3 三维模型的应用领域14-17
• 1.4 三维建模的最新研究现状17-21
• 1.5 本文内容安排21-22
• 第2章 基于投影视图输入的三维模型建模方法22-32
• 2.1 基于二值图的传统轮廓边缘扫描算法22-24
• 2.2 基于二值图边缘轮廓特征的改进轮廓边缘扫描算法24-28
• 2.3 改进的轮廓边缘扫描算法实验结果与分析28-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第3章 基于布尔运算的粗糙型快捷建模方法32-45
• 3.1 模型实体结构的表示和数据结构32-33
• 3.2 布尔运算算法的实现33-42
• 3.3 基于 PLIANT 的三维重新网格化方法42-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 基于切割和融合的三维模型细节建模方法45-52
• 4.1 基于二维视图的模型切割算法45-50
• 4.2 基于控制笼 AUTOMATIC CAGE 的模型融合算法50-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第5章 三维快捷建模软件设计的模块划分和实现52-57
• 5.1 系统模块划分和总体设计52-54
• 5.2 各个模块的设计和实现54-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第6章 总结与展望57-59
• 6.1 研究成果57-58
• 6.2 将来的工作58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 王福生;齐国清;;二值图像中目标物体轮廓的边界跟踪算法[J];大连海事大学学报;2006年01期

2 李云,鲍苏苏,杨璐;二值图象中物体区域的选定及外边缘跟踪技术[J];华南师范大学学报(自然科学版);2000年03期

3 贺志锋;朱群雄;;一种虚拟场景快速建模方法[J];计算机仿真;2009年03期

4 李敏杰;;虚拟场景建模关键技术研究[J];现代计算机(专业版);2009年11期

5 张洁;浅谈三维建模方法[J];运城学院学报;2005年02期

6 柳稼航,杨建峰,单新建,尹京苑;一种基于优先搜索方向的边界跟踪算法[J];遥感技术与应用;2004年03期

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1 周天祥;逆向工程中数据分片及模型重建研究[D];浙江大学;2008年

本文编号：831373