三維模型中的整體空間劃分方法和設(shè)備及圖像處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了一種用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法和設(shè)備及包括該設(shè)備的圖像處理系統(tǒng)。該方法包括：第一實(shí)體集合識(shí)別步驟，對(duì)于三維模型中的每個(gè)凹入空間，識(shí)別三維模型中與該凹入空間具有公共平面且包含該凹入空間的第一實(shí)體集合；第二實(shí)體集合識(shí)別步驟，對(duì)于每個(gè)凹入空間，識(shí)別三維模型中與凹入空間沒(méi)有公共平面但包含該凹入空間的第二實(shí)體集合；以及整體空間確定步驟，將第一實(shí)體集合和第二實(shí)體集合中的實(shí)體與凹入空間確定為整體空間。根據(jù)本發(fā)明，可以高效地識(shí)別與凹入空間具有公共平面和與凹入空間沒(méi)有公共平面的實(shí)體與該凹入空間之間的關(guān)系，從而提高了模型分割的效率和合理性。
【專利說(shuō)明】三維模型中的整體空間劃分方法和設(shè)備及圖像處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，更具體地，涉及用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法和設(shè)備以及包括該設(shè)備的圖像處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、CAD (計(jì)算機(jī)輔助繪圖)技術(shù)的發(fā)展，三維模型的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。因此，三維模型技術(shù)受到廣泛關(guān)注，其中模型分割作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，可以應(yīng)用于進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)、部分匹配等領(lǐng)域。在模型分割過(guò)程中，需要正確地判定三維模型中的凹入空間(即，洞)與實(shí)體的關(guān)系，以防止凹入空間被繼續(xù)分割，從而保持分割后的模型形狀。因此，凹入空間與實(shí)體之間的關(guān)系的確定對(duì)于模型分割是至關(guān)重要的。
[0003]為此，在現(xiàn)有技術(shù)中已提出了一些用于分析凹入空間與實(shí)體的關(guān)系的技術(shù)，例如，通過(guò)分析凹入空間與實(shí)體落在分割面上的閉合區(qū)域之間的相互包含關(guān)系進(jìn)而確定凹入空間與實(shí)體的包含關(guān)系的技術(shù)(例如，參見(jiàn)2009年7月8日向中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)CN101944239A號(hào))。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的這種方法通常計(jì)算量較大從而效率較低，并且不能正確地分析與凹入空間沒(méi)有公共平面的這類實(shí)體與該凹入空間之間的包含關(guān)系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。但是，應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖用來(lái)確定本發(fā)明的關(guān)鍵性部分或重要部分，也不是意圖用來(lái)限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出關(guān)于本發(fā)明的某些概念，以此作為稍后給出的更詳細(xì)描述的前序。
[0005]因此，鑒于上述情形，本發(fā)明的目的是提供一種基于所確定的關(guān)于三維模型的平面、輪廓等幾何信息來(lái)分析凹入空間與實(shí)體之間的關(guān)系的技術(shù)，從而在模型分割時(shí)將包含凹入空間的實(shí)體與該凹入空間劃分為一個(gè)整體空間，避免了對(duì)凹入空間進(jìn)行進(jìn)一步分割而無(wú)法在分割后保持正確的模型形狀。該技術(shù)計(jì)算量較低且效率較高，并且還能夠正確地判定與凹入空間沒(méi)有公共平面的實(shí)體與凹入空間之間的關(guān)系，從而進(jìn)一步提高了模型分割的合理性和正確性。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第一方面，提供了一種用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法，該方法包括:第一實(shí)體集合識(shí)別步驟，對(duì)于三維模型中的每個(gè)凹入空間，識(shí)別三維模型中與該凹入空間具有公共平面且包含該凹入空間的第一實(shí)體集合；第二實(shí)體集合識(shí)別步驟，對(duì)于每個(gè)凹入空間，識(shí)別三維模型中與凹入空間沒(méi)有公共平面但包含該凹入空間的第二實(shí)體集合；以及整體空間確定步驟，將第一實(shí)體集合和第二實(shí)體集合中的實(shí)體與凹入空間確定為整體空間。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，第一實(shí)體集合識(shí)別步驟進(jìn)一步包括:第一共面實(shí)體檢測(cè)子步驟，對(duì)于每個(gè)凹入空間，檢測(cè)三維模型中與該凹入空間具有公共平面的第一共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第一公共平面；凸包計(jì)算子步驟，對(duì)于每個(gè)當(dāng)前第一公共平面，基于與當(dāng)前第一公共平面對(duì)應(yīng)的當(dāng)前第一共面實(shí)體和凹入空間之間的連接關(guān)系，計(jì)算當(dāng)前第一公共平面中與當(dāng)前第一共面實(shí)體和凹入空間相關(guān)聯(lián)的凸包；凸包比較子步驟，將凸包與凹入空間進(jìn)行比較，以確定凸包與凹入空間是否具有公共點(diǎn)；以及第一實(shí)體添加子步驟，如果在凸包比較子步驟中確定凸包與凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則將當(dāng)前第一共面實(shí)體添加到第一實(shí)體集合中。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，第二實(shí)體集合識(shí)別步驟進(jìn)一步包括:第二共面實(shí)體檢測(cè)子步驟，從三維模型中除第一實(shí)體集合之外的實(shí)體中檢測(cè)與第一實(shí)體集合中的各個(gè)實(shí)體具有公共平面的第二共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第二公共平面；交點(diǎn)判斷子步驟，對(duì)于所檢測(cè)的每個(gè)當(dāng)前第二共面實(shí)體，判斷與當(dāng)前第二共面實(shí)體和凹入空間相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前第二公共平面與凹入空間是否存在交點(diǎn)；交點(diǎn)區(qū)域確定子步驟，如果在交點(diǎn)判斷子步驟中判斷存在交點(diǎn)，則確定交點(diǎn)是否在當(dāng)前第二公共平面中與當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)；以及第二實(shí)體添加子步驟，如果確定交點(diǎn)在當(dāng)前第二公共平面中與當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則將當(dāng)前第二共面實(shí)體添加到第二實(shí)體集合中。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，第一實(shí)體集合識(shí)別步驟進(jìn)一步包括:頂點(diǎn)判斷子步驟，如果在凸包比較子步驟中確定凸包與凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則判斷凹入空間的至少一個(gè)頂點(diǎn)是否在當(dāng)前第一公共平面中與當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，其中，在第一實(shí)體添加子步驟中，如果在頂點(diǎn)判斷子步驟中判斷至少一個(gè)頂點(diǎn)在當(dāng)前第一公共平面中與當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則將當(dāng)前第一共面實(shí)體添加到第一實(shí)體集合中。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，三維模型以三角形網(wǎng)格來(lái)表示。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一方面，還提供了一種用于確定三維模型中的整體空間劃分的設(shè)備，該設(shè)備包括:第一實(shí)體集合識(shí)別單元，被配置成對(duì)于三維模型中的每個(gè)凹入空間，識(shí)別三維模型中與該凹入空間具有公共平面且包含該凹入空間的第一實(shí)體集合；第二實(shí)體集合識(shí)別單元，被配置成對(duì)于每個(gè)凹入空間，識(shí)別三維模型中與凹入空間沒(méi)有公共平面但包含該凹入空間的第二實(shí)體集合；以及整體空間確定單元，被配置成將第一實(shí)體集合和第二實(shí)體集合中的實(shí)體與凹入空間確定為整體空間。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一方面，還提供了一種圖像處理系統(tǒng)，該圖像處理系統(tǒng)包括上述用于確定三維模型中的整體空間劃分的設(shè)備。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的又一方面，還提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，該存儲(chǔ)介質(zhì)包括機(jī)器可讀的程序代碼，當(dāng)在信息處理設(shè)備上執(zhí)行程序代碼時(shí)，該程序代碼使得信息處理設(shè)備執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法。
[0014]此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的再一方面，還提供了一種程序產(chǎn)品，該程序產(chǎn)品包括機(jī)器可執(zhí)行的指令，當(dāng)在信息處理設(shè)備上執(zhí)行指令時(shí)，該指令使得信息處理設(shè)備執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法。
[0015]因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，能夠簡(jiǎn)單高效地確定三維模型中與凹入空間具有公共平面的實(shí)體與凹入空間之間的關(guān)系，并且還能夠確定與凹入空間沒(méi)有公共平面的實(shí)體與該凹入空間之間的關(guān)系，從而在模型分割時(shí)能夠正確合理地將相應(yīng)實(shí)體與凹入空間劃分為一個(gè)整體空間，進(jìn)而保證分割后的模型形狀的正確性。
[0016]在下面的說(shuō)明書(shū)部分中給出本發(fā)明實(shí)施例的其他方面，其中，詳細(xì)說(shuō)明用于充分地公開(kāi)本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施例，而不對(duì)其施加限定?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明可以通過(guò)參考下文中結(jié)合附圖所給出的詳細(xì)描述而得到更好的理解，其中在所有附圖中使用了相同或相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的詳細(xì)說(shuō)明一起包含在本說(shuō)明書(shū)中并形成說(shuō)明書(shū)的一部分，用來(lái)進(jìn)一步舉例說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和解釋本發(fā)明的原理和優(yōu)點(diǎn)。其中:
[0018]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法的示例流程圖；
[0019]圖2示出了圖1所示的方法中的第一實(shí)體集合識(shí)別步驟的具體處理示例的流程圖；
[0020]圖3示出了圖1所示的方法中的第二實(shí)體集合識(shí)別步驟的具體處理示例的流程圖；
[0021]圖4示出了與凹入空間具有公共平面的第一類實(shí)體的示意圖；
[0022]圖5示出了與凹入空間沒(méi)有公共平面的第二類實(shí)體的示意圖；
[0023]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于確定三維模型中的整體空間劃分的設(shè)備的功能配置示例的框圖；
[0024]圖7示出了圖6所示的設(shè)備中的第一實(shí)體集合識(shí)別單元的具體功能配置示例的框圖；
[0025]圖8示出了圖6所示的設(shè)備中的第二實(shí)體集合識(shí)別單元的具體功能配置示例的框圖；以及
[0026]圖9示出了作為本發(fā)明的實(shí)施例中所采用的信息處理設(shè)備的個(gè)人計(jì)算機(jī)的示例性結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例進(jìn)行描述。為了清楚和簡(jiǎn)明起見(jiàn)，在說(shuō)明書(shū)中并未描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。然而，應(yīng)該了解，在開(kāi)發(fā)任何這種實(shí)際實(shí)施例的過(guò)程中必須做出很多特定于實(shí)施方式的決定，以便實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)人員的具體目標(biāo)，例如，符合與系統(tǒng)及業(yè)務(wù)相關(guān)的那些限制條件，并且這些限制條件可能會(huì)隨著實(shí)施方式的不同而有所改變。此外，還應(yīng)該了解，雖然開(kāi)發(fā)工作有可能是非常復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的，但對(duì)得益于本公開(kāi)內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這種開(kāi)發(fā)工作僅僅是例行的任務(wù)。
[0028]在此，還需要說(shuō)明的一點(diǎn)是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的設(shè)備結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其它細(xì)節(jié)。
[0029]以下將參照?qǐng)D1至圖8來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法和設(shè)備。
[0030]應(yīng)指出，在本發(fā)明中所使用的諸如平面、輪廓、實(shí)體、凹入空間等幾何信息，在這里均被視為利用現(xiàn)有技術(shù)獲得的已知信息，在此不再對(duì)這些信息的獲取方法進(jìn)行描述。此外，優(yōu)選地，輸入的三維模型可以以三角形網(wǎng)格來(lái)表示。應(yīng)理解，即使輸入的三維模型不是以該格式表示的，也可以在應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)之前利用現(xiàn)有技術(shù)將三維模型轉(zhuǎn)換為三角形網(wǎng)格表不。
[0031]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法可以包括第一實(shí)體集合識(shí)別步驟S110、第二實(shí)體集合識(shí)別步驟S112和整體空間確定步驟S114。
[0032]在第一實(shí)體集合識(shí)別步驟SllO中，可以對(duì)于三維模型中的每個(gè)凹入空間，識(shí)別三維模型中與該凹入空間具有公共平面且包含該凹入空間的第一實(shí)體集合。關(guān)于第一實(shí)體集合，可以利用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法來(lái)確定(例如，上述專利申請(qǐng)CNl01944239A號(hào)中描述的方法)，也可以利用根據(jù)本發(fā)明的方法來(lái)確定。
[0033]以下將參照?qǐng)D2詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)體集合識(shí)別步驟中的詳細(xì)處理流程。如圖2所示，第一實(shí)體集合識(shí)別步驟可以進(jìn)一步包括第一共面實(shí)體檢測(cè)子步驟S210、凸包計(jì)算子步驟S212、凸包比較子步驟S214以及第一實(shí)體添加子步驟S218。此外，優(yōu)選地，第一實(shí)體集合識(shí)別步驟還可以包括頂點(diǎn)判斷子步驟S216。以下將分別詳細(xì)描述各個(gè)步驟中的處理。
[0034]在第一共面實(shí)體檢測(cè)子步驟S210中，可以對(duì)于三維模型中的每個(gè)凹入空間，檢測(cè)三維模型中與該凹入空間具有公共平面的第一共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第一公共平面。
[0035]參照?qǐng)D4，其示出了與凹入空間具有公共平面的第一類實(shí)體的示意圖，在圖4中，從左至右依次為三維模型、檢測(cè)到的平面以及實(shí)體和凹入空間的輪廓圖。對(duì)于圖4中的凹入空間Hl，與其具有公共平面的第一共面實(shí)體為實(shí)體El和E2，且凹入空間Hl與實(shí)體El和E2的公共平面均為Pl ;而對(duì)于凹入空間H2，與其具有公共平面的第一共面實(shí)體為實(shí)體El和E2。以下將以凹入空間Hl和實(shí)體E2為例來(lái)詳細(xì)描述判定二者之間的關(guān)系的詳細(xì)處理。
[0036]接下來(lái)，返回參照?qǐng)D2，在凸包計(jì)算子步驟S212中，對(duì)于每個(gè)當(dāng)前第一公共平面，基于與當(dāng)前第一公共平面對(duì)應(yīng)的當(dāng)前第一共面實(shí)體和凹入空間之間的連接關(guān)系，計(jì)算當(dāng)前第一公共平面中與當(dāng)前第一共面實(shí)體和凹入空間相關(guān)聯(lián)的凸包。
[0037]優(yōu)選地，如果在第一共面實(shí)體檢測(cè)子步驟S210中檢測(cè)到的第一共面實(shí)體的數(shù)量為1，則確定該實(shí)體包含凹入空間并且直接將其添加到第一實(shí)體集合中。另一方面，如果在第一共面實(shí)體檢測(cè)步驟S210中檢測(cè)到的第一共面實(shí)體的數(shù)量大于1，則在凸包計(jì)算子步驟S212中，從所檢測(cè)到的多個(gè)第一共面實(shí)體中識(shí)別能夠通過(guò)三角形網(wǎng)格與凹入空間連接的實(shí)體，并且利用該實(shí)體和凹入空間落入當(dāng)前第一公共平面內(nèi)的點(diǎn)來(lái)計(jì)算凸包。相反，如果確定第一共面實(shí)體不能通過(guò)三角形網(wǎng)格與凹入空間連接，則確定該第一共面實(shí)體不包含該凹入空間。
[0038]在圖4所示的示例中，實(shí)體E2和凹入空間Hl能夠通過(guò)三角形網(wǎng)格連接，因此利用實(shí)體E2和凹入空間Hl落入其公共平面Pl中的點(diǎn)來(lái)計(jì)算凸包。
[0039]接下來(lái)，在凸包比較子步驟S214中，可以將所計(jì)算的凸包與凹入空間進(jìn)行比較，以確定該凸包與凹入空間是否具有公共點(diǎn)。
[0040]如果在凸包比較子步驟S214中確定存在公共點(diǎn)，則確定與該凸包對(duì)應(yīng)的第一共面實(shí)體不包含凹入空間。另一方面，如果在凸包比較子步驟S214中確定不存在公共點(diǎn)，則處理進(jìn)行到步驟S218。
[0041]在第一實(shí)體添加子步驟S218中，如果在步驟S214中確定凸包與凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則說(shuō)明與該凸包對(duì)應(yīng)的第一共面實(shí)體包含凹入空間，并且將該第一共面實(shí)體添加到第一實(shí)體集合中。
[0042]優(yōu)選地，在凸包比較子步驟S214之后并且在第一實(shí)體添加子步驟S218之前，該方法還可以包括頂點(diǎn)判斷子步驟S216。
[0043]在頂點(diǎn)判斷子步驟S216中，如果在凸包比較子步驟S214中確定凸包與凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則判斷凹入空間的至少一個(gè)頂點(diǎn)是否在當(dāng)前第一公共平面中與當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。執(zhí)行該頂點(diǎn)判斷操作的原因在于，所計(jì)算的與實(shí)體和凹入空間相關(guān)聯(lián)的凸包通常大于凹入空間的輪廓，因此通過(guò)判斷凹入空間位于當(dāng)前公共平面上的一個(gè)頂點(diǎn)是否落入公共平面中的相應(yīng)區(qū)域內(nèi)，可以避免將實(shí)際不包含凹入空間的實(shí)體錯(cuò)誤地添加到第一實(shí)體集合中。
[0044]優(yōu)選地，在上述第一實(shí)體添加子步驟S218中，如果在頂點(diǎn)判斷子步驟中S216中判斷凹入空間的至少一個(gè)頂點(diǎn)在當(dāng)前第一公共平面中與當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則確定當(dāng)前第一共面實(shí)體包含凹入空間并將其添加到第一實(shí)體集合中。
[0045]在圖4的示例中，如果確定所計(jì)算的凸包與凹入空間Hl沒(méi)有公共點(diǎn)，則判斷凹入空間Hl的一個(gè)頂點(diǎn)是否落入實(shí)體E2在當(dāng)前第一公共平面Pl的區(qū)域內(nèi)。從圖4可以看出，凹入空間Hl的頂點(diǎn)在公共平面Pl中與實(shí)體E2對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，因而判斷實(shí)體E2包含凹入空間Hl。
[0046]以此方式，可以分別得到三維模型中與各個(gè)凹入空間相關(guān)聯(lián)的第一實(shí)體集合。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的識(shí)別第一實(shí)體集合的方式與現(xiàn)有技術(shù)相比大大減少了計(jì)算量，從而提聞了效率。
[0048]接下來(lái)，返回參照?qǐng)D1，在第二實(shí)體集合識(shí)別步驟S112中，可以對(duì)于每個(gè)凹入空間，識(shí)別三維模型中與凹入空間沒(méi)有公共平面但包含該凹入空間的第二實(shí)體集合。
[0049]如圖5所示，在三維模型的實(shí)體中，除了與凹入空間(例如Η)具有公共平面的實(shí)體(例如，實(shí)體ElIP E2’)之外，還存在與凹入空間沒(méi)有公共平面的實(shí)體(例如，實(shí)體E3)，而上述處理并未考慮這類實(shí)體。在圖5中，從左至右依次為三維模型、檢測(cè)到的平面以及凹入空間和實(shí)體的輪廓圖。
[0050]以下將參照?qǐng)D3詳細(xì)描述第二實(shí)體集合識(shí)別步驟的詳細(xì)處理。如圖3所示，第二實(shí)體集合識(shí)別步驟可以進(jìn)一步包括第二共面實(shí)體檢測(cè)子步驟S310、交點(diǎn)判斷子步驟S312、交點(diǎn)區(qū)域確定子步驟S314和第二實(shí)體添加子步驟S316。以下將分別詳細(xì)描述各個(gè)步驟中的處理。
[0051]在第二共面實(shí)體檢測(cè)子步驟S310中，可以從三維模型中除以上所識(shí)別的第一實(shí)體集合之外的實(shí)體中檢測(cè)與第一實(shí)體集合中的各個(gè)實(shí)體具有公共平面的第二共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第二公共平面。
[0052]具體地，仍以圖5為例，假設(shè)確定實(shí)體Ε1'和E2’為在第一實(shí)體集合識(shí)別步驟SllO中識(shí)別的第一實(shí)體集合中的實(shí)體，則所檢測(cè)的第二共面實(shí)體為實(shí)體E3，這是由于其與實(shí)體Ε1'的公共平面為圖5 的中間所示的左側(cè)平面，并且與實(shí)體E2’的公共平面為圖5的中間所示的右側(cè)平面。
[0053]接下來(lái)，在交點(diǎn)判斷子步驟S312中，對(duì)于在第二共面實(shí)體檢測(cè)子步驟S310中所檢測(cè)的每個(gè)當(dāng)前第二共面實(shí)體，判斷與當(dāng)前第二共面實(shí)體和凹入空間相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前第二公共平面與凹入空間是否存在交點(diǎn)。
[0054]優(yōu)選地，如果判斷凹入空間的輪廓線穿過(guò)當(dāng)前第二公共平面，S卩，凹入空間的輪廓線的端點(diǎn)分別處于當(dāng)前第二公共平面的兩側(cè)，則判斷當(dāng)前第二公共平面與凹入空間存在交點(diǎn)。
[0055]然后，在交點(diǎn)區(qū)域確定子步驟S314中，如果在交點(diǎn)判斷子步驟S312中判斷當(dāng)前第二公共平面與凹入空間存在交點(diǎn)，則確定該交點(diǎn)是否在當(dāng)前第二公共平面中與當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。
[0056]接下來(lái)，在第二實(shí)體添加子步驟S316中，如果確定交點(diǎn)在當(dāng)前第二公共平面中與當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則判斷當(dāng)前第二共面實(shí)體包含凹入空間，并且將當(dāng)前第二共面實(shí)體添加到第二實(shí)體集合中，否則說(shuō)明當(dāng)前第二共面實(shí)體不包含該凹入空間。
[0057]返回參照?qǐng)D1，在整體空間確定步驟S114中，可以將所識(shí)別的第一實(shí)體集合和第二實(shí)體集合中的實(shí)體與相應(yīng)的凹入空間確定為整體空間。
[0058]根據(jù)以上處理可以看出，通過(guò)第一實(shí)體集合識(shí)別步驟和第二實(shí)體集合識(shí)別步驟，找到了三維模型中包含各個(gè)凹入空間的所有實(shí)體集合，包括與凹入空間具有公共平面的實(shí)體以及不具有公共平面的實(shí)體，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法確定與凹入空間沒(méi)有公共平面的實(shí)體和凹入空間之間的包含關(guān)系的問(wèn)題，使得模型分割更加合理。
[0059]此外，雖然上面結(jié)合圖1至圖5詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于確定三維模型的整體空間劃分的方法的示例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，附圖所示的流程圖僅僅是示例性的，并且可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用和具體要求的不同，對(duì)上述方法流程進(jìn)行相應(yīng)的修改。例如，根據(jù)需要，可以對(duì)上述方法中的某些步驟的執(zhí)行順序進(jìn)行調(diào)整，或者可以省去或者添加某些處理步驟。例如，如圖2所示，其中的頂點(diǎn)判斷子步驟S216以虛線框示出，這表示該步驟是可選的。此外，應(yīng)理解，以上示例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以基于所教導(dǎo)的原理，對(duì)上述過(guò)程進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷亩鴳?yīng)用于其它應(yīng)用場(chǎng)合。
[0060]與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法相對(duì)應(yīng)，本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種用于確定三維模型中的整體空間劃分的設(shè)備。以下將參照?qǐng)D6至圖8詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的用于確定三維模型中的整體空間劃分的設(shè)備的功能配置示例。
[0061]如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于確定三維模型中的整體空間劃分的設(shè)備可以包括第一實(shí)體集合識(shí)別單元610、第二實(shí)體集合識(shí)別單元612和整體空間確定單元614。
[0062]第一實(shí)體集合識(shí)別單元610可以被配置成對(duì)于三維模型中的每個(gè)凹入空間，識(shí)別三維模型中與該凹入空間具有公共平面且包含該凹入空間的第一實(shí)體集合。
[0063]具體地，參照?qǐng)D7，將描述第一實(shí)體集合識(shí)別單元610的詳細(xì)功能配置示例。如圖7所示，第一實(shí)體集合識(shí)別單元610可以進(jìn)一步包括第一共面實(shí)體檢測(cè)模塊710、凸包計(jì)算模塊712、凸包比較模塊714和第一實(shí)體添加模塊718。優(yōu)選地，第一實(shí)體集合識(shí)別單元610還可以包括頂點(diǎn)判斷模塊716。以下將詳細(xì)描述各個(gè)模塊的功能配置示例。
[0064]第一共面實(shí)體檢測(cè)模塊710可以被配置成對(duì)于每個(gè)凹入空間，檢測(cè)三維模型中與凹入空間具有公共平面的第一共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第一公共平面。
[0065]凸包計(jì)算模塊712可以被配置成對(duì)于每個(gè)當(dāng)前第一公共平面，基于與當(dāng)前第一公共平面對(duì)應(yīng)的當(dāng)前第一共面實(shí)體和凹入空間之間的連接關(guān)系，計(jì)算當(dāng)前第一公共平面中與當(dāng)前第一共面實(shí)體和凹入空間相關(guān)聯(lián)的凸包。
[0066]優(yōu)選地，如果第一共面實(shí)體檢測(cè)模塊710檢測(cè)到的第一共面實(shí)體的數(shù)量為1，則確定該第一共面實(shí)體包含凹入空間并直接將其添加到第一實(shí)體集合中。另一方面，如果第一共面實(shí)體檢測(cè)模塊710檢測(cè)到的第一共面實(shí)體的數(shù)量大于1，則凸包計(jì)算模塊712可以從所檢測(cè)的多個(gè)第一共面實(shí)體中識(shí)別能夠通過(guò)三角形網(wǎng)格與凹入空間連接的實(shí)體，并且利用該實(shí)體和凹入空間落入當(dāng)前第一公共平面內(nèi)的點(diǎn)來(lái)計(jì)算凸包。相反，如果確定第一共面實(shí)體不能通過(guò)三角形網(wǎng)格與凹入空間連接，則確定該第一共面實(shí)體不包含該凹入空間。
[0067]凸包比較模塊714可以被配置成將所計(jì)算的凸包與凹入空間進(jìn)行比較，以確定該凸包與凹入空間是否具有公共點(diǎn)。
[0068]第一實(shí)體添加模塊718可以被配置成如果凸包比較模塊714確定凸包與凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則說(shuō)明與凸包對(duì)應(yīng)的第一共面實(shí)體包含該凹入空間，于是將該第一共面實(shí)體添加到第一實(shí)體集合中。
[0069]優(yōu)選地，該設(shè)備還可以包括頂點(diǎn)判斷模塊716，其可以被配置成如果凸包比較模塊714確定凸包與凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則判斷凹入空間的至少一個(gè)頂點(diǎn)是否在當(dāng)前第一公共平面中與當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。通過(guò)頂點(diǎn)判斷模塊716執(zhí)行的操作，進(jìn)一步提高了對(duì)于實(shí)體與凹入空間之間的關(guān)系確定的準(zhǔn)確性。
[0070]在該情況下，第一實(shí)體添加模塊718可以被配置成如果頂點(diǎn)判斷模塊716判斷凹入空間的至少一個(gè)頂點(diǎn)落入當(dāng)前第一共面實(shí)體在當(dāng)前第一公共平面的區(qū)域內(nèi)，則確定該第一共面實(shí)體包含凹入空間并將其添加到第一實(shí)體集合中。
[0071]接下來(lái)，返回參照?qǐng)D6，第二實(shí)體集合識(shí)別單元612可以被配置成識(shí)別三維模型中與凹入空間沒(méi)有公共平面但包含該凹入空間的第二實(shí)體集合。通過(guò)第二實(shí)體集合識(shí)別單元612執(zhí)行的操作，可以防止在進(jìn)行模型分割時(shí)將雖然與凹入空間沒(méi)有公共平面但包含該凹入空間的實(shí)體與凹入空間分割開(kāi)以致破壞原本的模型形狀。
[0072]以下將參照?qǐng)D8描述第二實(shí)體識(shí)別單元612的詳細(xì)功能配置。如圖8所示，第二實(shí)體集合識(shí)別單元612可以進(jìn)一步包括第二共面實(shí)體檢測(cè)模塊810、交點(diǎn)判斷模塊812、交點(diǎn)區(qū)域確定模塊814和第二實(shí)體添加模塊816。接下來(lái)將描述各個(gè)模塊的功能配置示例。
[0073]第二共面實(shí)體檢測(cè)模塊810可以被配置成從三維模型中除第一實(shí)體集合識(shí)別單元610識(shí)別的第一實(shí)體集合之外的實(shí)體中檢測(cè)與第一實(shí)體集中的各個(gè)實(shí)體具有公共平面的第二共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第二公共平面。
[0074]交點(diǎn)判斷模塊812可以被配置成對(duì)于第二共面實(shí)體檢測(cè)模塊810檢測(cè)的每個(gè)當(dāng)前第二共面實(shí)體，判斷當(dāng)前第二共面實(shí)體與凹入空間是否存在交點(diǎn)。
[0075]優(yōu)選地，如果交點(diǎn)判斷模塊812判斷凹入空間的輪廓線穿過(guò)當(dāng)前第二公共平面，即，凹入空間的輪廓線的端點(diǎn)分別處于當(dāng)前第二公共平面的兩側(cè)，則判斷當(dāng)前第二公共平面與凹入空間存在交點(diǎn)。
[0076]交點(diǎn)區(qū)域確定模塊814可以被配置成如果交點(diǎn)判斷模塊812判斷當(dāng)前第二公共平面與凹入空間存在交點(diǎn)，則確定該交點(diǎn)是否在當(dāng)前第二公共平面中與當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。
[0077]第二實(shí)體添加模塊816可以被配置成如果確定交點(diǎn)在當(dāng)前第二公共平面中與當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則判斷當(dāng)前第二共面實(shí)體包含該凹入空間，并且將當(dāng)前第二共面實(shí)體添加到第二實(shí)體集合中，否則說(shuō)明當(dāng)前第二共面實(shí)體不包含該凹入空間。
[0078]返回參照?qǐng)D6，整體空間確定單元614可以被配置成將第一實(shí)體集合識(shí)別單元610識(shí)別的第一實(shí)體集合和第二實(shí)體集合識(shí)別單元612識(shí)別的第二實(shí)體集合中的實(shí)體與相應(yīng)的凹入空間確定為整體空間，并且在模型分割時(shí)將該整體空間作為一個(gè)整體來(lái)分割。
[0079]應(yīng)理解，以上描述的設(shè)備的框圖僅是示例而非限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況而對(duì)上述框圖進(jìn)行修改，例如，可以省略某些功能模塊和/或添加新的功能模塊。例如，在圖7所示的結(jié)構(gòu)框圖中，以虛線框示出的頂點(diǎn)判斷模塊716是可選的。
[0080]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例所述的用于確定三維模型中的整體空間劃分的設(shè)備是與前述方法實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的，因此，設(shè)備實(shí)施例中未詳述的部分，請(qǐng)參見(jiàn)方法實(shí)施例中相應(yīng)位置的介紹，這里不再贅述。
[0081 ] 此外，應(yīng)理解，包括上述設(shè)備的圖像處理系統(tǒng)也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0082]根據(jù)以上描述的用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法和設(shè)備的實(shí)施例，可以以較小的計(jì)算量來(lái)實(shí)現(xiàn)兩類實(shí)體(即，與凹入空間具有公共平面的實(shí)體和與凹入空間沒(méi)有公共平面的實(shí)體)與凹入空間之間的關(guān)系的確定，從而提高了模型分割操作的效率和合理性。
[0083]另外，還應(yīng)該指出的是，上述系列處理和設(shè)備也可以通過(guò)軟件和/或固件實(shí)現(xiàn)。在通過(guò)軟件和/或固件實(shí)現(xiàn)的情況下，從存儲(chǔ)介質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)向具有專用硬件結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，例如圖9所示的通用個(gè)人計(jì)算機(jī)900安裝構(gòu)成該軟件的程序，該計(jì)算機(jī)在安裝有各種程序時(shí)，能夠執(zhí)行各種功能等等。
[0084]在圖9中，中央處理單元(CPU) 901根據(jù)只讀存儲(chǔ)器(ROM) 902中存儲(chǔ)的程序或從存儲(chǔ)部分908加載到隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 903的程序執(zhí)行各種處理。在RAM903中，也根據(jù)需要存儲(chǔ)當(dāng)CPU901執(zhí)行各種處理等等時(shí)所需的數(shù)據(jù)。
[0085]CPU901、R0M902和RAM903經(jīng)由總線904彼此連接。輸入/輸出接口 905也連接到總線904。
[0086]下述部件連接到輸入/輸出接口 905:輸入部分906，包括鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等等；輸出部分907，包括顯示器，比如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(IXD)等等，和揚(yáng)聲器等等；存儲(chǔ)部分908，包括硬盤(pán)等等；和通信部分909，包括網(wǎng)絡(luò)接口卡比如LAN卡、調(diào)制解調(diào)器等等。通信部分909經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)比如因特網(wǎng)執(zhí)行通信處理。
[0087]根據(jù)需要，驅(qū)動(dòng)器910也連接到輸入/輸出接口 905?？刹鹦督橘|(zhì)911比如磁盤(pán)、光盤(pán)、磁光盤(pán)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等等根據(jù)需要被安裝在驅(qū)動(dòng)器910上，使得從中讀出的計(jì)算機(jī)程序根據(jù)需要被安裝到存儲(chǔ)部分908中。
[0088]在通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)上述系列處理的情況下，從網(wǎng)絡(luò)比如因特網(wǎng)或存儲(chǔ)介質(zhì)比如可拆卸介質(zhì)911安裝構(gòu)成軟件的程序。
[0089]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這種存儲(chǔ)介質(zhì)不局限于圖9所示的其中存儲(chǔ)有程序、與設(shè)備相分離地分發(fā)以向用戶提供程序的可拆卸介質(zhì)911?？刹鹦督橘|(zhì)911的例子包含磁盤(pán)(包含軟盤(pán)(注冊(cè)商標(biāo)))、光盤(pán)(包含光盤(pán)只讀存儲(chǔ)器(⑶-ROM)和數(shù)字通用盤(pán)(DVD))、磁光盤(pán)(包含迷你盤(pán)(MD)(注冊(cè)商標(biāo)))和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器?；蛘撸鎯?chǔ)介質(zhì)可以是R0M902、存儲(chǔ)部分908中包含的硬盤(pán)等等，其中存有程序，并且與包含它們的設(shè)備一起被分發(fā)給用戶。
[0090]還需要指出的是，執(zhí)行上述系列處理的步驟可以自然地根據(jù)說(shuō)明的順序按時(shí)間順序執(zhí)行，但是并不需要一定根據(jù)時(shí)間順序執(zhí)行。某些步驟可以并行或彼此獨(dú)立地執(zhí)行。
[0091]雖然已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不脫離由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本發(fā)明實(shí)施例的術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0092]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還公開(kāi)了以下附記:
[0093]附記1.一種用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法，包括:
[0094]第一實(shí)體集合識(shí)別步驟，對(duì)于所述三維模型中的每個(gè)凹入空間，識(shí)別所述三維模型中與所述凹入空間具有公共平面且包含所述凹入空間的第一實(shí)體集合；
[0095]第二實(shí)體集合識(shí)別步驟，對(duì)于所述每個(gè)凹入空間，識(shí)別所述三維模型中與所述凹入空間沒(méi)有公共平面但包含所述凹入空間的第二實(shí)體集合；以及
[0096]整體空間確定步驟，將所述第一實(shí)體集合和所述第二實(shí)體集合中的實(shí)體與所述凹入空間確定為整體空間。
[0097]附記2.根據(jù)附記I所述的方法，其中，所述第一實(shí)體集合識(shí)別步驟進(jìn)一步包括:
[0098]第一共面實(shí)體檢測(cè)子步驟，對(duì)于所述每個(gè)凹入空間，檢測(cè)所述三維模型中與所述凹入空間具有公共平面的第一共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第一公共平面；
[0099]凸包計(jì)算子步驟，對(duì)于每個(gè)當(dāng)前第一公共平面，基于與所述當(dāng)前第一公共平面對(duì)應(yīng)的當(dāng)前第一共面實(shí)體和所述凹入空間之間的連接關(guān)系，計(jì)算所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體和所述凹入空間相關(guān)聯(lián)的凸包；
[0100]凸包比較子步驟，將所述凸包與所述凹入空間進(jìn)行比較，以確定所述凸包與所述凹入空間是否具有公共點(diǎn)；以及
[0101]第一實(shí)體添加子步驟，如果在所述凸包比較子步驟中確定所述凸包與所述凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則將所述當(dāng)前第一共面實(shí)體添加到所述第一實(shí)體集合中。
[0102]附記3.根據(jù)附記I所述的方法，其中，所述第二實(shí)體集合識(shí)別步驟進(jìn)一步包括:
[0103]第二共面實(shí)體檢測(cè)子步驟，從所述三維模型中除所述第一實(shí)體集合之外的實(shí)體中檢測(cè)與所述第一實(shí)體集合中的各個(gè)實(shí)體具有公共平面的第二共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第二公共平面；
[0104]交點(diǎn)判斷子步驟，對(duì)于所檢測(cè)的每個(gè)當(dāng)前第二共面實(shí)體，判斷與所述當(dāng)前第二共面實(shí)體和所述凹入空間相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前第二公共平面與所述凹入空間是否存在交點(diǎn)；
[0105]交點(diǎn)區(qū)域確定子步驟，如果在所述交點(diǎn)判斷子步驟中判斷存在交點(diǎn)，則確定所述交點(diǎn)是否在所述當(dāng)前第二公共平面中與所述當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)；以及
[0106]第二實(shí)體添加子步驟，如果確定所述交點(diǎn)在所述當(dāng)前第二公共平面中與所述當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則將所述當(dāng)前第二共面實(shí)體添加到所述第二實(shí)體集合中。
[0107]附記4.根據(jù)附記3所述的方法，其中，在所述交點(diǎn)判斷子步驟中，如果所述凹入空間的輪廓線穿過(guò)所述當(dāng)前第二公共平面，則判斷所述當(dāng)前第二公共平面與所述凹入空間存在交點(diǎn)。[0108]附記5.根據(jù)附記2所述的方法，其中，所述第一實(shí)體集合識(shí)別步驟進(jìn)一步包括:
[0109]頂點(diǎn)判斷子步驟，如果在所述凸包比較子步驟中確定所述凸包與所述凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則判斷所述凹入空間的至少一個(gè)頂點(diǎn)是否在所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，
[0110]其中，在所述第一實(shí)體添加子步驟中，如果在所述頂點(diǎn)判斷子步驟中判斷所述至少一個(gè)頂點(diǎn)在所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則將所述當(dāng)前第一共面實(shí)體添加到所述第一實(shí)體集合中。
[0111]附記6.根據(jù)附記2所述的方法，其中，如果在所述第一共面實(shí)體檢測(cè)子步驟中檢測(cè)到的第一共面實(shí)體的數(shù)量為1，則將所檢測(cè)到的第一共面實(shí)體添加到所述第一實(shí)體集合中。
[0112]附記7.根據(jù)附記2所述的方法，其中，在所述凸包計(jì)算子步驟中，如果所檢測(cè)到的第一共面實(shí)體的數(shù)量大于1，則從所檢測(cè)到的第一共面實(shí)體中識(shí)別能夠通過(guò)三角形網(wǎng)格與所述凹入空間連接的實(shí)體，并且利用該實(shí)體和所述凹入空間落入所述當(dāng)前第一公共平面內(nèi)的點(diǎn)來(lái)計(jì)算所述凸包。
[0113]附記8.根據(jù)附記1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述三維模型以三角形網(wǎng)格來(lái)表不。
[0114]附記9.一種用于確定三維模型中的整體空間劃分的設(shè)備，包括:
[0115]第一實(shí)體集合識(shí)別單元，被配置成對(duì)于所述三維模型中的每個(gè)凹入空間，識(shí)別所述三維模型中與所述凹入空間具有公共平面且包含所述凹入空間的第一實(shí)體集合；
[0116]第二實(shí)體集合識(shí)別單元，被配置成對(duì)于所述每個(gè)凹入空間，識(shí)別所述三維模型中與所述凹入空間沒(méi)有公共平面但包含所述凹入空間的第二實(shí)體集合；以及
[0117]整體空間確定單元，被配置成將所述第一實(shí)體集合和所述第二實(shí)體集合中的實(shí)體與所述凹入空間確定為整體空間，
[0118]附記10.根據(jù)附記9所述的設(shè)備，其中，所述第一實(shí)體集合識(shí)別單元進(jìn)一步包括:
[0119]第一共面實(shí)體檢測(cè)模塊，被配置成對(duì)于所述每個(gè)凹入空間，檢測(cè)所述三維模型中與所述凹入空間具有公共平面的第一共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第一公共平面；
[0120]凸包計(jì)算模塊，被配置成對(duì)于每個(gè)當(dāng)前第一公共平面，基于與所述當(dāng)前第一公共平面對(duì)應(yīng)的當(dāng)前第一共面實(shí)體和所述凹入空間之間的連接關(guān)系，計(jì)算所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體和所述凹入空間相關(guān)聯(lián)的凸包；
[0121]凸包比較模塊，被配置成將所述凸包與所述凹入空間進(jìn)行比較，以確定所述凸包與所述凹入空間是否具有公共點(diǎn)；以及
[0122]第一實(shí)體添加模塊，被配置成如果所述凸包比較模塊確定所述凸包與所述凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則將所述當(dāng)前第一共面實(shí)體添加到所述第一實(shí)體集合中。
[0123]附記11.根據(jù)附記9所述的設(shè)備，其中，所述第二實(shí)體集合識(shí)別單元進(jìn)一步包括:
[0124]第二共面實(shí)體檢測(cè)模塊，被配置成從所述三維模型中除所述第一實(shí)體集合之外的實(shí)體中檢測(cè)與所述第一實(shí)體集合中的各個(gè)實(shí)體具有公共平面的第二共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第二公共平面；
[0125]交點(diǎn)判斷模塊，被配置成對(duì)于所檢測(cè)的每個(gè)當(dāng)前第二共面實(shí)體，判斷與所述當(dāng)前第二共面實(shí)體和所述凹入空間相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前第二公共平面與所述凹入空間是否存在交占；[0126]交點(diǎn)區(qū)域確定模塊，被配置成如果所述交點(diǎn)判斷模塊判斷存在交點(diǎn)，則確定所述交點(diǎn)是否在所述當(dāng)前第二公共平面中與所述當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)；以及
[0127]第二實(shí)體添加模塊，被配置成如果確定所述交點(diǎn)在所述當(dāng)前第二公共平面中與所述當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則將所述當(dāng)前第二共面實(shí)體添加到所述第二實(shí)體集合中。
[0128]附記12.根據(jù)附記11所述的設(shè)備，其中，所述交點(diǎn)判斷模塊進(jìn)一步被配置成如果所述凹入空間的輪廓線穿過(guò)所述當(dāng)前第二公共平面，則判斷所述當(dāng)前第二公共平面與所述凹入空間存在交點(diǎn)。
[0129]附記13.根據(jù)附記10所述的設(shè)備，其中，所述第一實(shí)體集合識(shí)別單元進(jìn)一步包括:
[0130]頂點(diǎn)判斷模塊，被配置成如果所述凸包比較模塊確定所述凸包與所述凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則判斷所述凹入空間的至少一個(gè)頂點(diǎn)是否在所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，
[0131]其中，所述第一實(shí)體添加模塊進(jìn)一步被配置成如果所述頂點(diǎn)判斷模塊判斷所述至少一個(gè)頂點(diǎn)在所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則將所述當(dāng)前第一共面實(shí)體添加到所述第一實(shí)體集合中。
[0132]附記14.根據(jù)附記10所述的設(shè)備，其中，如果所述第一共面實(shí)體檢測(cè)模塊檢測(cè)到的第一共面實(shí)體的數(shù)量為1，則將所檢測(cè)到的第一共面實(shí)體添加到所述第一實(shí)體集合中。
[0133]附記15.根據(jù)附記10所述的設(shè)備，其中，所述凸包計(jì)算模塊進(jìn)一步被配置成如果所檢測(cè)到的第一共面實(shí)體的數(shù)量大于1，則從所檢測(cè)到的第一共面實(shí)體中識(shí)別能夠通過(guò)三角形網(wǎng)格與所述凹入空間連接的實(shí)體，并且利用該實(shí)體與所述凹入空間落入所述當(dāng)前第一公共平面內(nèi)的點(diǎn)來(lái)計(jì)算所述凸包。
[0134]附記16.根據(jù)附記9-15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述三維模型以三角形網(wǎng)格
來(lái)表示。
[0135]附記17.—種圖像處理系統(tǒng)，包括根據(jù)附記9-16中任一項(xiàng)所述的用于確定三維模型中的整體空間劃分的設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定三維模型中的整體空間劃分的方法，包括: 第一實(shí)體集合識(shí)別步驟，對(duì)于所述三維模型中的每個(gè)凹入空間，識(shí)別所述三維模型中與所述凹入空間具有公共平面且包含所述凹入空間的第一實(shí)體集合； 第二實(shí)體集合識(shí)別步驟，對(duì)于所述每個(gè)凹入空間，識(shí)別所述三維模型中與所述凹入空間沒(méi)有公共平面但包含所述凹入空間的第二實(shí)體集合；以及 整體空間確定步驟，將所述第一實(shí)體集合和所述第二實(shí)體集合中的實(shí)體與所述凹入空間確定為整體空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一實(shí)體集合識(shí)別步驟進(jìn)一步包括: 第一共面實(shí)體檢測(cè)子步驟，對(duì)于所述每個(gè)凹入空間，檢測(cè)所述三維模型中與所述凹入空間具有公共平面的第一共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第一公共平面； 凸包計(jì)算子步驟，對(duì)于每個(gè)當(dāng)前第一公共平面，基于與所述當(dāng)前第一公共平面對(duì)應(yīng)的當(dāng)前第一共面實(shí)體和所述凹入空間之間的連接關(guān)系，計(jì)算所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體和所述凹入空間相關(guān)聯(lián)的凸包； 凸包比較子步驟，將所述凸包與所述凹入空間進(jìn)行比較，以確定所述凸包與所述凹入空間是否具有公共點(diǎn)；以及 第一實(shí)體添加子步驟，如果在所述凸包比較子步驟中確定所述凸包與所述凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則將所述當(dāng)前第一共面實(shí)體添加到所述第一實(shí)體集合中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二實(shí)體集合識(shí)別步驟進(jìn)一步包括: 第二共面實(shí)體檢測(cè)子步驟，從所述三維模型中除所述第一實(shí)體集合之外的實(shí)體中檢測(cè)與所述第一實(shí)體集合中的各個(gè)實(shí)體具有公共平面的第二共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第二公共平面； 交點(diǎn)判斷子步驟，對(duì)于所檢測(cè)的每個(gè)當(dāng)前第二共面實(shí)體，判斷與所述當(dāng)前第二共面實(shí)體和所述凹入空間相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前第二公共平面與所述凹入空間是否存在交點(diǎn)； 交點(diǎn)區(qū)域確定子步驟，如果在所述交點(diǎn)判斷子步驟中判斷存在交點(diǎn)，則確定所述交點(diǎn)是否在所述當(dāng)前第二公共平面中與所述當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)；以及 第二實(shí)體添加子步驟，如果確定所述交點(diǎn)在所述當(dāng)前第二公共平面中與所述當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則將所述當(dāng)前第二共面實(shí)體添加到所述第二實(shí)體集合中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一實(shí)體集合識(shí)別步驟進(jìn)一步包括: 頂點(diǎn)判斷子步驟，如果在所述凸包比較子步驟中確定所述凸包與所述凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則判斷所述凹入空間的至少一個(gè)頂點(diǎn)是否在所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)， 其中，在所述第一實(shí)體添加子步驟中，如果在所述頂點(diǎn)判斷子步驟中判斷所述至少一個(gè)頂點(diǎn)在所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則將所述當(dāng)前第一共面實(shí)體添加到所述第一實(shí)體集合中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述三維模型以三角形網(wǎng)格來(lái)表示。
6.一種用于確定三維模型中的整體空間劃分的設(shè)備，包括: 第一實(shí)體集合識(shí)別單元，被配置成對(duì)于所述三維模型中的每個(gè)凹入空間，識(shí)別所述三維模型中與所述凹入空間具有公共平面且包含所述凹入空間的第一實(shí)體集合； 第二實(shí)體集合識(shí)別單元，被配置成對(duì)于所述每個(gè)凹入空間，識(shí)別所述三維模型中與所述凹入空間沒(méi)有公共平面但包含所述凹入空間的第二實(shí)體集合；以及 整體空間確定單元，被配置成將所述第一實(shí)體集合和所述第二實(shí)體集合中的實(shí)體與所述凹入空間確定為整體空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述第一實(shí)體集合識(shí)別單元進(jìn)一步包括: 第一共面實(shí)體檢測(cè)模塊，被配置成對(duì)于所述每個(gè)凹入空間，檢測(cè)所述三維模型中與所述凹入空間具有公共平面的第一共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第一公共平面； 凸包計(jì)算模塊，被配置成對(duì)于每個(gè)當(dāng)前第一公共平面，基于與所述當(dāng)前第一公共平面對(duì)應(yīng)的當(dāng)前第一共面實(shí)體和所述凹入空間之間的連接關(guān)系，計(jì)算所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體和所述凹入空間相關(guān)聯(lián)的凸包； 凸包比較模塊，被配置成將所述凸包與所述凹入空間進(jìn)行比較，以確定所述凸包與所述凹入空間是否具有公共點(diǎn)；以及 第一實(shí)體添加模塊，被配置成如果所述凸包比較模塊確定所述凸包與所述凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則將所述當(dāng)前第一共面實(shí)體添加到所述第一實(shí)體集合中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述第二實(shí)體集合識(shí)別單元進(jìn)一步包括: 第二共面實(shí)體檢測(cè)模塊，被配置成從所述三維模型中除所述第一實(shí)體集合之外的實(shí)體中檢測(cè)與所述第一實(shí)體集合中的各個(gè)實(shí)體具有公共平面的第二共面實(shí)體，并將相應(yīng)公共平面記錄為第二公共平面； 交點(diǎn)判斷模塊，被配置成對(duì)于所檢測(cè)的每個(gè)當(dāng)前第二共面實(shí)體，判斷與所述當(dāng)前第二共面實(shí)體和所述凹入空間相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前第二公共平面與所述凹入空間是否存在交點(diǎn)； 交點(diǎn)區(qū)域確定模塊，被配置成如果所述交點(diǎn)判斷模塊判斷存在交點(diǎn)，則確定所述交點(diǎn)是否在所述當(dāng)前第二公共平面中與所 述當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)；以及 第二實(shí)體添加模塊，被配置成如果確定所述交點(diǎn)在所述當(dāng)前第二公共平面中與所述當(dāng)前第二共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則將所述當(dāng)前第二共面實(shí)體添加到所述第二實(shí)體集合中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述第一實(shí)體集合識(shí)別單元進(jìn)一步包括: 頂點(diǎn)判斷模塊，被配置成如果所述凸包比較模塊確定所述凸包與所述凹入空間沒(méi)有公共點(diǎn)，則判斷所述凹入空間的至少一個(gè)頂點(diǎn)是否在所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)， 其中，所述第一實(shí)體添加模塊進(jìn)一步被配置成如果所述頂點(diǎn)判斷模塊判斷所述至少一個(gè)頂點(diǎn)在所述當(dāng)前第一公共平面中與所述當(dāng)前第一共面實(shí)體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則將所述當(dāng)前第一共面實(shí)體添加到所述第一實(shí)體集合中。
10.一種圖像處理系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的用于確定三維模型中的整體空間劃分的設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK103854275SQ201210505469
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】王月紅, 劉汝杰, 遠(yuǎn)藤進(jìn), 馬場(chǎng)孝之, 上原祐介 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社