CN109448121A - 一种三角网格模型的处理方法、处理终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三角网格模型的处理方法、处理终端及存储介质，该三角网格模型的处理方法从读取合并模型和被合并模型中的合并点和被合并点，获取所述合并点所属的第一面容器以及所述被合并点所属的第二面容器；将所述第二面容器中包含的被合并面信息添加至所述第一面容器中，以实现所述合并模型和所述被合并模型的合并。通过合并点和被合并点的面信息的合并，实现对合并点和被合并点的合并，进而达到合并合并模型和被合并模型的目的，相对快捷的完成的三角网格模型的合并。

Description

一种三角网格模型的处理方法、处理终端及存储介质

技术领域

本发明涉及网格模型技术领域，具体而言涉及一种三角网格模型的处理方法、处理终端及存储介质。

背景技术

三维几何模型分为线框模型、表面模型和实体模型三种，其中，表面模型运用最为广泛，三角网格数据的表面模型的一种常见形式。三角网格数据属于一种三维数字，其相应的处理包括三维传感、网格配准、网格合并和网格优化。首先，使用三维传感器得到物体多个侧面的扫描网格，这些扫描网格包括物体表面的三维采样点和这点如何连接的拓扑信息，然后再通过网格合并成相对单一的网格模型，进一步，在对合并后的三角网格模型进行优化。

目前常采用通过腐蚀和拉链的方式进行合并，但该种方法在合并处产生大量的细碎三角面；此外，还可以借助图像显示硬件进行合并，但该方法依赖于显示器分辨率，不能处理相对复杂的网格模型。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种三角网格模型的处理方法、处理终端及存储介质，本发明的三角网格模型的处理方法能够便捷的对三角网格模型进行合并处理。

本发明提供一种三角网格模型的处理方法，所述处理方法包括：

从读取的合并模型和被合并模型中分别确定合并点和被合并点；

获取所述合并点所属的第一面容器以及所述被合并点所属的第二面容器；

将所述第二面容器中包含的被合并面信息添加至所述第一面容器中，以实现所述合并模型和所述被合并模型的合并；

其中，所述合并模型和所述被合并模型均为三角网格模型，所述第一面容器包含所述合并点对应的所有面的面信息，所述第二面容器包含所述被合并点对应的所有面的面信息。

另一方面，本发明还提供一种三角网格模型的处理终端，所述处理终端包括相互连接的处理器和存储器；

所述存储器存储有用于实现上述的三角网格模型的处理方法的指令；

所述处理器执行所述存储器中的所述指令。

另一方面，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现上述的三角网格模型的处理方法。

有益效果：区别于现有技术，本发明的三角网格模型的处理方法从读取合并模型和被合并模型中的合并点和被合并点，获取所述合并点所属的第一面容器以及所述被合并点所属的第二面容器；将所述第二面容器中包含的被合并面信息添加至所述第一面容器中，以实现所述合并模型和所述被合并模型的合并。通过合并点和被合并点的面信息的合并，实现对合并点和被合并点的合并，进而达到合并合并模型和被合并模型的目的，相对快捷的完成的三角网格模型的合并。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本发明三角网格模型的处理方法第一实施例的流程示意图；

图2是合并模型和被合并模型的部分三角网格的模型结构示意图；

图3是本发明三角网格模型的处理方法第二实施例的流程示意图；

图4是本发明三角网格模型的处理方法第三实施例的流程示意图；

图5a是本发明三角网格模型合并前的结构示意图；

图5b是本发明三角网格模型合并后的结构示意图；

图6是本发明三角网格模型的处理终端一实施例的结构示意图；

图7是本发明存储介质一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动情况下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1，图1是本发明三角网格模型的处理方法第一实施例的流程示意图。如图1所示，本实施例的三角网格模型的处理方法至少可包括如下步骤：

在步骤S101中，从读取的合并模型和被合并模型中分别确定合并点和被合并点。

根据预设的合并需求，从构建的多个三角网格模型中读取出两个需要合并的三角网格模型，令两个需要合并的三角网格模型中的一个模型为合并模型，另一个为被合并模型。其中，每个三角网格模型中包含有若干个点，由若干个点构建成若干个三角面，进一步，每个点可被多个三角面共用，将被同一个点共用的三角面的信息作为该点的面信息。本实施例中三角网格模型为三维模型，该三维模型的格式可以为max格式、obj格式、FBX格式或igs格式，本发明不做具体限制。

进一步，根据预设的合并需求可从读取的合并模型和被合并模型中分别确定合并点和被合并点，需要说明的是，合并点和被合并点的数量根据合并需求，可以分别为多个点，且合并点和被合并点可以是一一对应，也可以是一个合并点对应多个被合并点，本实施例以合并点和被合并点一一对应为例进行说明。

请参阅图2，图2示出了合并模型和被合并模型的部分三角网格，根据合并需求，合并模型和被合并模型需要在边界处进行合并，相应的，合并点即为合并模型在边界上的点P1、P3以及P4，被合并点即为被合并模型在边界上的点P1′、P3′以及P4′，其中，点P1、P3以及P4分别对应于点P1′、P3′以及P4′。

在步骤S102中，获取合并点所属的第一面容器以及被合并点所属的第二面容器。

容器又称为vector模板，是C++标准模板库的一个数据结构，可以用来存储多个相应类型的数据。本实施例中，面容器即是用来存储三角面的面信息，点所属的面容器存储的即为该点对应的所有三角面的面信息。如图2所示，以确定的合并模型和被合并模型为例，合并模型中的点P1、P2以及P3构成三角面Δ1，点P1对应于3个三角面，该3个三角面的面信息即为点P1的面信息，相应的，点P1所属的面容器即包含该3个三角面的面信息，点P2对应于6个三角面，该6个三角面的面信息即为点P2的面信息，相应的，点P2所属的面容器包含该6个三角面的面信息，对于点P3和点P4，以及被合并模型中的点P1′、P2′、P3′和P4′同理，不再赘述。

本实施例中，将合并模型中的合并点分别所属的面容器统称为第一面容器，被合并模型中的被合并点分别所属的面容器统称为第二面容器；即在确定了合并点和被合并点后，可分别获取合并点所属的第一面容器和被合并点所属的第二面容器。

在步骤S103中，将第二面容器中包含的被合并面信息添加至第一面容器中，以实现合并模型和被合并模型的合并。

本实施例中，将第二面容器中包含的与被合并点对应的所有三角面的面信息称为被合并面信息，第一面容器中包含的与合并点对应的所有三角面的面信息称为合并面信息。

在通过步骤S102分别获取合并点所属的第一面容器和被合并点所属的第二面容器后，即可将第二面容器中包含的被合并面信息添加至第一面容器的合并面信息中，值得注意的是，该添加过程是分别对于每对合并点和被合并点而言的。例如，将图2中被合并点P1′的第二面容器中包含的3个三角面的面信息添加至合并点P1的第一面容器中，即相当于将被合并点P1′合并至合并点P1处，合并了P1和P1′。同理，对合并点P3和被合并点P3′，以及合并点P4和被合并点P4′进行相同处理，合并P3和P3′，以及P4和P4′，对合并模型和被合并模型的边界上的所有合并点和被合并点通过上述方式合并后，即完成合并模型和被合并模型的合并。

在一实施方式中，合并点可不做移动，仅通过上述步骤将被合并点合并至合并点处即可。在另一实施方式中，在步骤S101之后，可通过进一步通过合并点的第一坐标位置和被合并点的第二坐标位置根据预设的计算式计算得到第三坐标位置，将合并点移动至该第三坐标位置处后，再通过上述步骤将被合并点合并至合并点处，进一步的，第三坐标位置可为第一坐标位置和第二坐标位置的中间位置，即将合并点移动至合并点和被合并点之间的中间位置后，再通过上述步骤将被合并点合并至合并点处，通过该合并方式，可令合并点和被合并点合并后，三角面形状尽量保持相对较好的形状，使合并后得到的模型尽量与合并前一致。

本实施例通过合并点和被合并点的面信息的合并，实现对合并点和被合并点的合并，进而达到合并合并模型和被合并模型的目的。通过上述方法可相对快捷的完成的三角网格模型的合并。

进一步，请参阅图3，图3是本发明三角网格模型的处理方法第二实施例的流程示意图。本实施例在图1所示的第一实施例的基础上进行改进，如图3所示，本实施例中在步骤S101之前，还可包括如下步骤：

在步骤S104中，读取需要合并的至少两个模型。

可以理解的是，在生成三角网格模型时可具有多个三角网格模型，本实施例根据合并需求从生成的多个三角网格模型中读取出需要合并的至少两个三角网格模型，本实施例以读取两个三角网格模型为例，根据预设的合并需求，从多个三角网格模型中读取出两个需要合并的三角网格模型，如图2所示，令两个需要合并的三角网格模型中的一个模型为合并模型，另一个为被合并模型。

在步骤S105中，对每个模型分别读取各自包含的点信息，根据每个模型的点信息分别创建每个模型的点结构体，并将每个模型的点结构体存入每个模型的点容器中。

点容器与上述的面容器的概念相同，点容器用于存储包括点的作为位置等信息的点信息。

对于每个三角网格模型而言，可读取每个三角网格模型中包含的点的点信息，其中，点信息具体可包括每个点的坐标位置(即对应的x、y、z值)。本实施例中，对于每个三角网格模型而言，根据读取到的每个点的坐标位置创建点结构体，并将该点结构体存入该模型的点容器中，即每个模型的点容器中包含有该模型中所有的点的点结构体，即所有的点的点信息。

进一步，对每个点创建点结构体时，会对每个点结构体设置相应的序号，且每个点结构体具有其相应的点结构体指针，点结构体指针是点结构体申明的指针变量，不会随其序号的变化而变化。

在步骤S106中，对每个模型分别读取各自包含的面信息，根据每个模型的面信息分别创建每个模型的面结构体，并将每个模型的面结构体存入每个模型的面容器中，以及将每个模型的面信息分别记录至构成面的每个点所属的面容器。

对于每个三角网格模型而言，其包含的多个点中每3个点构成一个三角面，即每个三角网格模型由多个三角面构成，每个三角网格模型的面信息即为其包含的所有三角面的面信息的集合。本实施例中，读取的每个三角网格模型所包含的所有三角面的面信息(至少包括该构成该三角面的三个点的序号，以及该三角面的是否有效)，进而对每个三角网格模型而言，对其包含的每个三角面分别创建各自的面结构体，即对每个三角网格模型所包含的每个三角面分别创建用于存储该三角面的面信息的数据集合。本实施例中，一个三角网格模型中每个三角面的面结构体即成为该三角网格模型的面结构体，则进一步，将每个三角网格模型的面结构体分别存入每个三角网格模型各自的面容器中。此外，将每个三角面的面结构体所包含的面信息分别记录至构成该三角面的三个点的面容器中。

以图2所示的合并模型为例，合并模型包含若干个点，若干个点中每三个点构成一个三角面，以点P1、P2以及P3为例，点P1、P2以及P3构成三角面Δ1。本实施例中，通过步骤S105，对合并模型中的每个点创建点结构体，例如，对点P1、P2以及P3分别创建各自的点结构体，并将创建的点结构体存入合并模型的点容器中。进一步，通过步骤S106对包括三角面Δ1在内的每个三角面的面信息(至少包括该构成该三角面的三个点的序号，以及该三角面的是否有效)分别创建各自的面结构体，并将创建的每个面结构体存入合并模型的面容器中。进一步，将三角面Δ1的面信息记录到构成三角面Δ1的点P1、P2以及P3各自的面容器中。同理，对被合并模型同样进行上述操作，进而创建被合并模型中每个点的点结构体，每个三角面的面结构体，将每个点的点结构体存入被合并模型的点容器中，每个面结构体存入被合并模型的面容器中，且每个三角面的面信息记录至构成该三角面的点的点容器中。为了便于描述，本实施例将合并模型对应的点容器为第一点容器，合并模型对应的面容器为第一面容器；被合并模型对应的点容器为第二点容器，被合并模型对应的面容器为第二面容器。

本实施例中上述步骤流程可通过如下程序实现：

本实施例中，可步骤S105和步骤S106可对步骤S104中所述的生成的每个三角网格模型进行相应操作，也可以是通过步骤S104读取了需要合并的三角网格模型后，仅对读取的需要合并的三角网格模型进行相应操作，本实施例不做具体限定。

进一步，请参阅图4，图4是本发明三角网格模型的处理方法第三实施例的流程示意图。本实施例在图3所示的第二实施例的基础上进行改进，如图4所示，本实施例中在步骤S101之后，还可包括如下步骤：

在步骤S107中，根据合并点和被合并点之间对应合并关系创建合并关系对象，并将合并关系对象存入合并关系容器中。

在步骤S101中确定了合并点和被合并点之后，根据合并点和被合并点之间的对应关系，对每对合并点和被合并点创建合并关系对象，并将创建的合并关系对象存入合并关系容器中。本实施例中，合并关系对象为一数据结构体，用于存储具有合并关系的两个或多个点的相关数据。

进一步，以图2所示的合并模型和被合并模型为例，根据预设的合并需求，确定合并点包括点P1、P3以及P4，被合并点包括点P1′、P3′以及P4′，其中，点P1与点P1′对应，点P3与点P3′对应，点P4与点P4′对应，由此，分别对点P1与点P1′、点P3与点P3′、以及点P4与点P4′创建合并关系对象，并将创建的合并关系对象存入合并关系容器中。

本实施例中上述步骤流程可通过如下程序实现：

在步骤S108中，将被合并模型的第二点容器并入合并模型的第一点容器中，并在并入第二点容器的第一点容器中更新点结构体的序号。

进一步，将上述步骤中构建的被合并模型的第二点容器并入合并模型的第一点容器中，并在并入第二点容器的第一点容器中更新第三点容器中包含的点结构体的序号。

可以理解的是，被合并模型的第二点容器中存储有被合并模型所包含的所有点的点结构体，即包含了被合并模型中所有点的点信息，其中，点信息包括点的坐标位置、序号、以及相应的点结构体指针。并入第二点容器前的合并模型的第一点容器中存储有合并模型所包含的所有点的点结构体，即包含了合并模型中所有点的点信息。将第二点容器并入第一点容器后，第一点容器中即包含合并模型的所有点的点结构体以及被合并模型的所有点的点结构体。

在步骤S109中，将被合并模型的第二面容器并入合并模型的第一面容器中。

进一步，将被合并模型的第二面容器并入合并模型的第一面容器中。可以理解的是，被合并模型的第二面容器包含有被合并模型的所有三角面的面结构体，合并模型的第一面容器包含有合并模型的所有三角面的面结构体。将第二面容器并入第一面容器后，第一面容器中即可包含被合并模型的所有三角面的面结构体。

通过步骤S108和步骤S109，可以理解为通过合并模型和被合并模型的点容器以及面容器的并入，将合并模型和被合并模型并为了一个三角网格模型，但在该三角网格模型中，被合并点以及合并点之间还未合并。

本实施例中步骤S108和步骤S109的流程可通过如下程序实现：

在本实施例中，根据步骤S107至步骤S109，对图1所示的步骤S101至步骤S103，做进一步说明：通过步骤S107创建了合并点和被合并点之间的合并关系对象，并得到了用于存储合并关系对象的合并关系容器。进一步，通过步骤S108和步骤S109，得到了合并了并入被合并模型的第二点容器的第一点容器，以及并入了被合并模型的第二面容器的第一面容器。由此，即可通过遍历合并关系容器，进而读取合并关系容器中存储的合并关系对象，进而可以得到具有合并关系的合并点和被合并点各自的点结构体指针，进而可在并入第二点容器的第一点容器中通过合并点和被合并点各自的点结构体指针找到相应的合并点和被合并点，进而可在并入了第二面容器的第一面容器中查找到与合并点和被合并点对应的面结构体，由此，即可将被合并点的面信息添加至合并点的面容器中，即将第二面容器中包含的被合并面信息添加至第一面容器中，即相当于将被合并点对应的全部信息并入到合并点中，通过合并点对被合并点进行替换，完成合并点和被合并点之间的合并，进而完成合并模型和被合并模型之间的合并。

本实施例中上述的合并流程可通过如下程序实现：

进一步，完成合并点与被合并点的合并之后，可将被合并模型中包含的被合并点对应的三角面设置为无效，以及将被合并点删除。在应用实施例中，也可选择保留被合并模型中包含的被合并点对应的三角面的面信息以及被合并点，即可将合并步骤返回至合并之前的上一步骤，即对合并进行撤销，以便于修改。

进一步，在其他实施例中被合并点也可以有多个，即一个合并点对应于多个被合并点，则同样可通过图1至图4所示的三角网格模型的处理方法第一实施例至第三实施例，将多个被合并点并入同一个合并点处。

通过上述的三角网格模型的处理方法，可对两个或两个以上的需要合并的三角网格模型两两进行合并，进而最终得到一个完整的三角网格模型，如图5a所示，读取的需要合并的三角网格模型有3个(3个三角网格模型之间具有间隙)，通过图1至图4所示的三角网格模型的处理方法第一实施例至第三实施例，将该3个三角网格模型两两合并，进而形成如图5b所示的完整的三角网格模型。

请参阅图6，图6是本发明三角网格模型的处理终端一实施例的结构示意图。如图6所示，本实施例的处理终端100包括相互连接的处理器10和存储器11；其中，存储器11存储有相应的程序指令，处理器执行存储器11中存储的该程序指令，以实现图1至图4所示的三角网格模型的处理方法第一实施例至第三实施例。

本实施例中，处理终端100可为台式电脑、平板电脑、服务器、或手机等具有计算处理能力的不同类型的终端设备。此外，台式电脑、平板电脑或手机等处理终端还包括有显示屏12，可对三角网格模型进行显示，由此可令用户对合并前和合并后的三角网格模型进行查看，对于服务器等处理终端，可将相应数据传输至具有显示器12或具有显示屏12的终端上，以使用户对合并前和合并后的三角网格模型进行查看。

进一步，如图6所示，本实施例的处理终端100还可包括传感器、红外扫描仪、太赫兹扫描仪等扫描设备13，扫描设备13用于对要成像的物体进行扫描，得到相应的扫描数据，将扫描数据发送至处理器，由处理器对扫描数据进行处理，进而得到与要成像的物体对应的三角网格模型。

请参阅图7，图7是本发明存储介质一实施例的结构示意图。如图7所示，本实施例中的存储介质200中存储有能够被执行的程序数据201，该程序数据201被执行后能够实现图1至图4所示的三角网格模型的处理方法第一实施例至第三实施例。

本实施例中，该存储介质200可以是智能终端的存储模块、移动存储装置(如移动硬盘、U盘等)、网络云盘、应用存储平台或服务器等具备存储功能的介质。此外，该存储介质200还可以为上述图6中所示的存储器11。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种三角网格模型的处理方法，其特征在于，包括：

从读取的合并模型和被合并模型中分别确定合并点和被合并点；

获取所述合并点所属的第一面容器以及所述被合并点所属的第二面容器；

将所述第二面容器中包含的被合并面信息添加至所述第一面容器中，以实现所述合并模型和所述被合并模型的合并；

其中，所述合并模型和所述被合并模型均为三角网格模型，所述第一面容器包含所述合并点对应的所有面的面信息，所述第二面容器包含所述被合并点对应的所有面的面信息。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述从读取的合并模型和被合并模型中分别确定合并点和被合并点之后，还包括：

根据所述合并点的第一坐标位置和所述被合并点的第二坐标位置，计算第三坐标位置；

将所述合并点移动至所述第三坐标位置处。

3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述根据所述合并点的第一坐标位置和所述被合并点的第二坐标位置，计算第三坐标位置，包括：

所述根据所述合并点的第一坐标位置和所述被合并点的第二坐标位置，计算所述合并点和所述被合并点之间的中间坐标位置；

将所述中间坐标位置作为所述第三坐标位置。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，

在所述从读取的合并模型和被合并模型中分别确定合并点和被合并点之前，还包括：

读取需要合并的至少两个模型；

对每个所述模型分别读取各自包含的点信息，根据每个所述模型的所述点信息分别创建每个所述模型的点结构体，并将每个所述模型的点结构体存入每个所述模型的点容器中；

对每个所述模型分别读取各自包含的面信息，根据每个所述模型的所述面信息分别创建每个所述模型的面结构体，并将每个所述模型的面结构体存入每个所述模型的面容器中，以及将每个所述模型的所述面信息分别记录至构成所述面的每个点所属的面容器。

5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述从读取的合并模型和被合并模型中分别确定合并点和被合并点，包括：

根据预设合并需求，从读取的需要合并的所述至少两个模型中确定所述合并模型和所述被合并模型；

从所述合并模型和所述被合并模型中确定合并点和被合并点；

其中，所述合并模型对应的点容器为第一点容器，所述合并模型对应的面容器为第一面容器；所述被合并模型对应的点容器为第二点容器，所述被合并模型对应的面容器为第二面容器。

6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述从所述合并模型和所述被合并模型中确定合并点和被合并点之后，还包括：

根据所述合并点和所述被合并点之间对应合并关系创建合并关系对象，并将所述合并关系对象存入合并关系容器中。

7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，在所述从所述合并模型和所述被合并模型中确定合并点和被合并点之后，还包括：

将所述被合并模型的第二点容器并入所述合并模型的第一点容器中，并在并入所述第二点容器的所述第一点容器中更新点结构体的序号；

将所述被合并模型的第二面容器并入所述合并模型的第一面容器中。

8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述从读取的合并模型和被合并模型中分别确定合并点和被合并点，包括：

遍历所述合并关系容器，利用所述合并关系对象从并入所述第二点容器的所述第一点容器中确定相应的所述合并点和所述被合并点；

所述将所述第二面容器中包含的被合并面信息添加至所述第一面容器中的合并面信息中，包括：

在并入所述第二面容器的所述第一面容器中，将所述第二面容器中包含的被合并面信息添加至所述第一面容器中的合并面信息。

9.一种三角网格模型的处理终端，其特征在于，包括相互连接的处理器和存储器；

所述存储器存储有用于实现权利要求1-8任意一项所述的三角网格模型的处理方法的指令；

所述处理器执行所述存储器中的所述指令。

10.一种存储介质，其特征在于，存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现如权利要求1-8任意一项所述的三角网格模型的处理方法。