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一種三維拉伸建模的方法和設備的制造方法_4

文檔序號:9201007閱讀:來源:國知局
。實施中,針對拉伸曲線上的每個三維數據點,對組成基本二維圖形 輪廓的所有二維數據點進行矩陣縮放變換,不同位置的三維數據點,進行縮放的倍數不同, 三維模型從左至右對基本二維圖形進行縮放,且縮放的倍數呈逐漸增大,再逐漸減小的趨 勢,因而三維模型的直徑逐漸變大,之后再逐漸變小,平滑且均勻的變粗或者變細。
[0083] 又例如,如圖5所示,為本發(fā)明實施例提供的對圓形進行曲線拉伸和縮放的三維 模型示意圖;圖5中所示的三維模型,可以通過對二維的圓形進行曲線拉伸,并對三維模型 不同的部分進行縮放得到。實施中,針對拉伸曲線上的每個三維數據點,對組成基本二維 圖形輪廓的所有二維數據點進行矩陣縮放變換,不同位置的三維數據點,進行縮放的倍數 不同,三維模型從左至右對二維圖形進行縮放,且縮放的倍數呈逐漸增大,再逐漸減小的趨 勢,因而三維模型的直徑逐漸變大,之后再逐漸變小,平滑且均勻的變粗或者變細。
[0084] 下面具體介紹平移矩陣如何確定,可選的,根據下列方式確定每個三維數據點處 對應的平移矩陣:針對拉伸曲線上的每個三維數據點,根據三維模型的形狀、基本二維圖形 的形狀和相對位置、以及該三維數據點的位置,確定用于將基本二維圖形平移到該三維數 據點處的平移矩陣,以確定每個三維數據點處對應的平移矩陣。
[0085] 實施中,在確定出拉伸曲線之后,還可以確定拉伸曲線上每個三維數據點處對應 的平移矩陣,也就相當于可以理解為,以基本的二維圖形的形狀和相對位置為基準,同時根 據要建立的三維模型的形狀,將每個三維數據點處看作是一層,每一層的圖形在坐標系中 的位置(即變換后的二維圖形在坐標系中的位置)都需要通過對組成基本二維圖形輪廓的 所有二維數據點進行矩陣平移變換得到。
[0086] 也就是說,針對拉伸曲線上的每一個三維數據點,可以根據三維模型的形狀、以及 基本二維圖形的形狀和相對位置,確定用于將基本二維圖形平移到該三維數據點處的平移 矩陣,進而通過基本二維圖形得到該三維數據點所在層的圖形在坐標系中的位置(即變換 后的二維圖形在坐標系中的位置)。
[0087] 而上述圖2A~圖5中列舉的三維模型的例子,只是為了對本發(fā)明實施例進行更詳 細的舉例說明,并不用于限定本發(fā)明實施例能夠建立的三維模型的類型。
[0088] 為了更加清楚的對本發(fā)明實施例提供的三維拉伸建模的方法進行介紹,下面以三 維拉伸建模的方法的整體流程圖為例進行說明。如圖6所示,為本發(fā)明實施例提供的三維 拉伸建模的方法的整體流程示意圖,該整體流程包括:
[0089] 步驟601,確定用戶輸入的基本二維圖形的形狀和基本二維圖形在需要建立的三 維模型中的相對位置;
[0090] 步驟602,根據需要建立的三維模型的形狀、以及確定的基本二維圖形的形狀和相 對位置,確定通過拉伸基本二維圖形建立三維模型所需要的拉伸曲線,其中,拉伸曲線包含 多個連續(xù)且位置確定的三維數據點;
[0091] 步驟603,針對拉伸曲線上的每個三維數據點,通過該三維數據點處對應的用于建 立三維模型的預設變化矩陣,對組成基本二維圖形輪廓的所有二維數據點進行矩陣變換, 得到用于組成三維模型的三角片的多個頂點;
[0092] 步驟604,將確定的所有頂點中需要連接的頂點連接起來形成多個三角片,完成三 維模型的建模。
[0093] 基于同一發(fā)明構思,本發(fā)明實施例中還提供了一種三維拉伸建模的設備,由于圖7 的設備對應的方法為本發(fā)明實施例一種三維拉伸建模的方法,因此本發(fā)明實施例三維拉伸 建模的設備的實施可以參見方法的實施,重復之處不再贅述。
[0094] 如圖7所示,本發(fā)明實施例提供的一種三維拉伸建模的設備,該設備包括:第一確 定模塊701、第二確定模塊702和連接模塊703 ;
[0095] 第一確定模塊701,用于確定用戶輸入的基本二維圖形的形狀和基本二維圖形在 需要建立的三維模型中的相對位置;
[0096] 第二確定模塊702,用于根據需要建立的三維模型的形狀、確定的基本二維圖形的 形狀和相對位置、以及組成基本二維圖形輪廓的二維數據點,確定用于組成三維模型的三 角片的多個頂點;
[0097] 連接模塊703,用于將確定的所有頂點中需要連接的頂點連接起來形成多個三角 片,完成三維模型的建模。
[0098] 可選的,第二確定模塊702具體用于:
[0099] 根據需要建立的三維模型的形狀、以及確定的基本二維圖形的形狀和相對位置, 確定通過拉伸基本二維圖形建立三維模型所需要的拉伸曲線,其中,拉伸曲線包含多個連 續(xù)且位置確定的三維數據點;針對拉伸曲線上的每個三維數據點,通過該三維數據點處對 應的用于建立三維模型的預設變化矩陣,對組成基本二維圖形輪廓的所有二維數據點進行 矩陣變換,得到用于組成三維模型的三角片的多個頂點;其中,每個三維數據點處經過矩陣 變換后得到的多個頂點組成變換后的二維圖形;預設變化矩陣是根據三維模型的形狀,以 及基本二維圖形的形狀和相對位置確定的。
[0100] 可選的,第二確定模塊702根據下列方式確定每個三維數據點處對應的預設變化 矩陣:
[0101] 針對拉伸曲線上的每個三維數據點,根據三維模型的形狀、以及基本二維圖形的 形狀和相對位置,確定每個三維數據點處對應的用于對基本二維圖形進行旋轉的旋轉矩 陣、用于對基本二維圖形進行縮放的縮放矩陣、以及用于對基本二維圖形進行平移的平移 矩陣;根據確定的旋轉矩陣、縮放矩陣和平移矩陣,確定每個三維數據點處對應的預設變化 矩陣。
[0102] 可選的,第二確定模塊702根據下列方式確定每個三維數據點處對應的旋轉矩 陣:
[0103] 根據變換后的二維圖形的法向量、以及該變換后的二維圖形所在的三維數據點的 位置處的切向量,確定法向量和切向量之間的夾角;根據確定的夾角,確定法向量和切向量 之間的垂直向量,并將垂直向量作為旋轉向量;根據確定的夾角和旋轉向量,確定每個三維 數據點處對應的旋轉矩陣。
[0104] 可選的,第二確定模塊702根據下列方式確定每個三維數據點處對應的縮放矩 陣:
[0105] 針對拉伸曲線上的每個三維數據點,根據三維模型的形狀、基本二維圖形的形狀 和相對位置、以及該三維數據點的位置,確定該三維數據點處對應的用于組成縮放矩陣的 縮放因子,以確定每個三維數據點處對應的縮放矩陣。
[0106] 可選的,第二確定模塊702根據下列方式確定每個三維數據點處對應的平移矩 陣:
[0107] 針對拉伸曲線上的每個三維數據點,根據三維模型的形狀、基本二維圖形的形狀 和相對位置、以及該三維數據點的位置,確定用于將基本二維圖形平移到該三維數據點處 的平移矩陣,以確定每個三維數據點處對應的平移矩陣。
[0108] 從上述內容可以看出:由于本發(fā)明實施例提供的三維拉伸建模方法,可以根據需 要建立的三維模型的形狀、用戶輸入的基本二維圖形的形狀和所述基本二維圖形在需要建 立的三維模型中的相對位置、以及組成所述基本二維圖形輪廓的二維數據點,建立需要的 三維模型;也就是說,該三維拉伸建模的方法,可以僅通過一個基本的二維圖形,就能建立 出需要的三維模型,而不需要通過軟件中預設的一些基本的三維模型進行縮放、拼接或者 合并等操作,組合成需要的三維模型,因而使建模的實現方式更加的簡單。
[0109] 本領域內的技術人員應明白,本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序 產品。因此,本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實 施例的形式。而且,本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機 可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產 品的形式。
[oho] 本發(fā)明是參照根據本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產品的流程 圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每
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