本發(fā)明涉及3d掃描技術(shù)，尤其涉及一種3d掃描模型輸出系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

1、3d模型已經(jīng)被應(yīng)用到了各行各業(yè)中，常規(guī)的做一個真人3d模型，通常需要使用3d人體掃描儀生成模型，再將校色完成的圖片序列手動導(dǎo)入rc軟件中，設(shè)置相關(guān)輸出的參數(shù)，然后點擊生成。經(jīng)過一定時間的等待完成后，將輸出的模型obj文件載入傳統(tǒng)dcc軟件中，渲染出n個角度的圖片在ps中拼接在一起。

2、如公開號cn110062935b，該專利通過獲取一公共模型的頂點權(quán)重信息，公共模型用于與初始的3d掃描模型的指定部位融合生成3d掃描模型，并確定合成的3d掃描模型的頂點與全部的公共模型的頂點中的相似頂點，最后將公共模型的頂點的頂點權(quán)重信息賦值到合成的3d掃描模型中與之對應(yīng)的相似頂點，拼接生成的新的3d模型進行控制以實現(xiàn)3d模型的動畫演示。在拼接過程中，拼接圖片的數(shù)量越多拼接的成本也越高，因此，現(xiàn)有技術(shù)還需要進一步改進。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于上述問題，本發(fā)明提出了一種3d掃描模型輸出系統(tǒng)及其方法，通過識別3d模型上的特征點，設(shè)置特征點的最大偏移閾值；獲取特征點實際坐標，判斷特征點實際坐標是否超過最大偏移閾值，再對特征點進行約束，從而提高資源的利用率，減少制作成本。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、一種3d掃描模型輸出系統(tǒng)，其特征在于，包括獲取模塊，用于獲取不同角度圖片；生成模塊，用于生成模型obj和貼圖png文件，其中，所述模型obj和貼圖png文件用于融合生成3d模型，

4、識別模塊，用于識別3d模型上m個特征點，確認特征點之間的連接關(guān)系，設(shè)置特征點的最大偏移閾值；

5、調(diào)節(jié)模塊，用于獲取特征點實際坐標，判斷特征點實際坐標是否超過最大偏移閾值，若特征點實際坐標超過最大偏移閾值，則構(gòu)成定義向量并根據(jù)定義向量約束特征點的實際坐標。

6、在本發(fā)明的這種3d掃描模型輸出系統(tǒng)中，生成所述3d模型后建立骨骼模型，或通過識別模塊與調(diào)節(jié)模塊約束特征點后建立骨骼模型。

7、一種3d掃描模型輸出方法，其特征在于，所述3d掃描模型輸出方法包括：

8、step100：獲取n個不同角度的圖片，并導(dǎo)入rc軟件；

9、step110：查閱rc的api文檔，準備相對應(yīng)的預(yù)設(shè)文件；

10、step120：啟動rc軟件，加載準備好的預(yù)設(shè)文件，并提供其他相關(guān)參數(shù)，生成最終的模型obj和貼圖png文件；

11、step200：將模型obj和貼圖png文件導(dǎo)入dcc軟件生成3d模型；

12、step300：識別3d模型上的m個特征點，并確認特征點之間的連接關(guān)系；

13、step310：在m個特征點中任取一特征點vi，設(shè)定vi坐標為(xi，yi，zi)，與vi具有連接關(guān)系的多個特征點vj，設(shè)定vj坐標為(xj，yj，zj)，其中，確定vi與vj的坐標之間的中心向量i；

14、step320：根據(jù)中心向量i設(shè)定特征點vi的最大偏移閾值；

15、step330：獲取特征點vi的實際坐標為(xs，ys，zs)；

16、step340：判斷vi的實際坐標是否超過最大偏移閾值坐標，若vi的實際坐標超過最大偏移閾值坐標，則通過多個特征點vj的坐標構(gòu)成定義向量a，根據(jù)定義向量a約束特征點vi的實際坐標。

17、在本發(fā)明的這種3d掃描模型輸出方法中，述step200的具體操作步驟為：建立環(huán)拍相機文件上，并確定環(huán)拍相機文件中心點位置，將step120生成的模型obj文件導(dǎo)入環(huán)拍相機文件，并自動對齊該中心位置；獲取模型obj的邊界與中心點，根據(jù)模型obj高度和模型obj水平方向最大寬度確定模型在視窗中最大化，計算曲線圓環(huán)半徑，置相機到模型最大化顯示的距離。

18、在本發(fā)明的這種3d掃描模型輸出方法中，所述視窗的高位為vh，寬度設(shè)定為vw，視窗的高位為vh已知；

19、設(shè)定模型obj的高度為oh，模型obj的寬度為ow；

20、相機的水平也可以通過腳本獲取，通過三角函數(shù)計算得出vfov的角度；

21、將oh的高度放大ratio倍，可計算出相機高度到中心點的距離dep，以及曲線圓環(huán)的半徑x；

22、計算公式如下：，。

23、在本發(fā)明的這種3d掃描模型輸出方法中，獲取曲線圓環(huán)半徑x后，將相機調(diào)整至正確位置；計算視窗寬度vw，vw=（vh/oh）×ow；根據(jù)vh和vw設(shè)置好渲染分辨率，根據(jù)vh與vw將貼圖png文件進行裁剪，并將裁剪后的圖片依次排列生成3d模型。

24、在本發(fā)明的這種3d掃描模型輸出方法中，所述中心向量i的計算公式如下：

25、，其中，xi和xj分別為特征點vi和多個特征點vj的x坐標值，為特征點vi和多個特征點vj的權(quán)重，或均勻權(quán)重。

26、在本發(fā)明的這種3d掃描模型輸出方法中，所述定義向量a滿足以下條件：，當(dāng)vi的實際坐標滿足定義向量a的限定條件，則對vi的實際坐標進行約束。

27、在本發(fā)明的這種3d掃描模型輸出方法中，所述最大偏移閾值目標函數(shù)為：，

28、將多個特征點vj的坐標設(shè)定位固定點，根據(jù)多個特征點vj構(gòu)成列向量b，列向量可為垂直向量或水平向量。

29、其中，，其中，g(vj)=f(xj)+g(yj)+k(zj)。

30、在本發(fā)明的這種3d掃描模型輸出方法中，所述3d掃描模型輸出方法還包括手動修復(fù)數(shù)據(jù)，具體步驟為：

31、在m個特征點上設(shè)置定位控制器，通過定位控制器進行整體移動、整體轉(zhuǎn)向、局部鏡像、整體鏡像、局部pose粘貼、整體角色pose粘貼，其中，所述定位控制器包括手部ik跟隨模式和腿部fk跟隨模式，

32、所述手部ik跟隨模式，通過一個特征點vi運動帶動與其具有連接關(guān)系的多個特征點vj跟隨運動；

33、所述腿部fk跟隨模式，通過其中一個特征點vj運動帶動其具有連接關(guān)系的特征點vi跟隨運動。

34、實施本發(fā)明的這種3d掃描模型輸出系統(tǒng)及其方法，具有以下有益效果：

35、通過識別3d模型上的m個特征點，并確認特征點之間的連接關(guān)系，在m個特征點中任取一特征點vi，與vi具有連接關(guān)系的多個特征點vj，其中，確定vi與vj的坐標之間的中心向量i；根據(jù)中心向量i設(shè)定特征點vi的最大偏移閾值，獲取特征點vi的實際坐標，判斷實際坐標是否超過最大偏移閾值，若實際坐標超過最大偏移閾值坐標，則通過多個特征點vj的坐標構(gòu)成定義向量a，根據(jù)定義向量a約束特征點vi的實際坐標，從而提高資源的利用率，減少制作成本。

36、本發(fā)明還支持從max轉(zhuǎn)入maya無縫銜接，避免長期在兩款軟件中切換，降低部分工作效率。

技術(shù)特征：

1.一種3d掃描模型輸出系統(tǒng)，其特征在于，包括獲取模塊，用于獲取不同角度圖片；生成模塊，用于生成模型obj和貼圖png文件，其中，所述模型obj和貼圖png文件用于融合生成3d模型，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3d掃描模型輸出系統(tǒng)，其特征在于，生成所述3d模型后建立骨骼模型，或通過識別模塊與調(diào)節(jié)模塊約束特征點后建立骨骼模型。

3.一種3d掃描模型輸出方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1-2任一項所述的3d掃描模型輸出系統(tǒng)，其中，所述3d掃描模型輸出方法包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3d掃描模型輸出方法，其特征在于，所述step200的具體操作步驟為：建立環(huán)拍相機文件上，并確定環(huán)拍相機文件中心點位置，將step120生成的模型obj文件導(dǎo)入環(huán)拍相機文件，并自動對齊該中心位置；獲取模型obj的邊界與中心點，根據(jù)模型obj高度和模型obj水平方向最大寬度確定模型在視窗中最大化，計算曲線圓環(huán)半徑，置相機到模型最大化顯示的距離。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的3d掃描模型輸出方法，其特征在于，所述視窗的高位為vh，寬度設(shè)定為vw，視窗的高位為vh已知；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3d掃描模型輸出方法，其特征在于，獲取曲線圓環(huán)半徑x后，將相機調(diào)整至正確位置；計算視窗寬度vw，vw=（vh/oh）×ow；根據(jù)vh和vw設(shè)置好渲染分辨率，根據(jù)vh與vw將貼圖png文件進行裁剪，并將裁剪后的圖片依次排列生成3d模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3d掃描模型輸出方法，其特征在于，所述中心向量i的計算公式如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3d掃描模型輸出方法，其特征在于，所述定義向量a滿足以下條件：，當(dāng)vi的實際坐標滿足定義向量a的限定條件，則對vi的實際坐標進行約束。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3d掃描模型輸出方法，其特征在于，所述最大偏移閾值目標函數(shù)為：，

10.根據(jù)權(quán)利要求3、6或9中任一項所述的3d掃描模型輸出方法，其特征在于，所述3d掃描模型輸出方法還包括手動修復(fù)數(shù)據(jù)，具體步驟為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種3D掃描模型輸出系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于獲取不同角度圖片的獲取模塊、用于生成模型OBJ和貼圖PNG文件的生成模塊、用于識別3D模型上m個特征點的識別模塊、用于獲取特征點實際坐標并進行約束的調(diào)節(jié)模塊。本發(fā)明還公開了一種3D掃描模型輸出方法，該方法通過識別3D模型上的特征點，獲取與該特征點具有連接關(guān)系的多個特征點，設(shè)置特征點的最大偏移閾值；獲取特征點實際坐標，判斷特征點實際坐標是否超過最大偏移閾值，再對特征點進行約束，從而提高資源的利用率，減少制作成本。

技術(shù)研發(fā)人員：高彥江,徐愛平,朱鵬
受保護的技術(shù)使用者：上饒風(fēng)景獨好數(shù)創(chuàng)文化有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30