申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2022-04-21

公开（公告）日：2024-02-23

公开（公告）号：CN114863077B

主分类号：G06T19/20

分类号：G06T19/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.23#授权;2022.08.23#实质审查的生效;2022.08.05#公开

摘要：本发明涉及一种用于三维草图绘制的引导线推断方法，具体为一种基于笔画走势和空间几何约束关系的引导线推断方法，可用于沉浸式三维草图设计系统。该方法首先推断笔画走势；然后根据笔画走势与已有笔画的位置关系推断其空间几何约束关系；最后生成推断的引导线。该方法不限制用户的绘制自由，能够实时推断与用户意图接近的引导线，实用性好。与已有的引导技术相比，本发明方法不需要预定义引导形状，而是通过实时推断当前笔画走势生成引导线，同时引导线的生成还考虑了当前笔画走势与已有笔画的空间位置关系，对于保证草图整体的结构有较好的作用，能够提高沉浸式三维草图绘制精度。

主权项：1.一种用于沉浸式三维草图绘制的引导线推断方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：输入笔画走势推断：根据所输入笔画的部分推断当前笔画的走势，从而推断用户意图绘制的图元，分为3个子步骤；步骤1.1：笔画预处理：对输入的采样点序列采用中值滤波进行预处理，每个数据用它周围领域n个数据的中值代替，n3；首尾采样点使用原始数据，与首尾采样点相邻的两个采样点使用与之相邻的三个采样点的中值来替代；步骤1.2：图元识别：将笔画识别为直线段和圆两种基本图元；首先求得预处理后的采样点序列的最小方向包围盒，设最小包围盒的长、宽、高分别为l、w、h，根据经验公式r＝w×hl2识别图元类型，直线与圆的识别阈值设为p；步骤1.3：图元拟合：若r＜p，则对该笔画采用最小二乘法进行空间直线拟合，规定拟合后直线的首尾端点通过笔画首尾点与拟合直线做垂线求得；否则对该笔画进行空间圆拟合；步骤2：空间几何约束推断：根据拟合笔画与已有笔画之间的空间位置关系，推断出当前笔画与已有笔画之间的潜在几何约束关系，根据其确定当前笔画引导线的参数，分为3个子步骤：步骤2.1：几何约束定义：定义系统检测的空间几何约束关系同时设定满足各几何关系对应的阈值；步骤2.2：“成本参数”定义：成本参数Cost的设定考虑两方面的因素：系统满足特定隐式几何约束需要的工作量N和笔画与笔画之前的距离D，计算各几何约束关系的成本参数，Cost＝N×D；步骤2.3：几何约束推断：系统对直线段的4个参数，包括起点、终点、方向、长度，和圆的3个参数，包括圆心、半径、法向量，根据设定的约束类型进行比较；根据各个约束的阈值确定约束集，约束集中包含所有满足阈值的约束；再分别计算这些约束对应的成本参数，然后比较成本参数的大小，最小的成本参数对应的约束即为所求；对直线段和圆两种基本图元分别进行几何约束推断分别如下：1若识别为直线段，对直线起点位置、推断直线斜率和推断直线终点进行几何约束推断；2若识别为圆，对圆的圆心位置、法向量和圆的半径进行几何约束推断；步骤3：根据几何约束推断结果生成引导线，包括如下子步骤；步骤3.1：直线段的引导线为射线，其根据推断直线的起点和斜率确定；步骤3.2：圆的引导线为圆，其根据推断的圆心、半径和法向量确定；步骤4：存储最终的图元特征：直线段的特征包括起点、终点、方向和长度，圆的特征包括圆心、半径和法向量；步骤5：等时间间隔的重复上述步骤，不断更新引导线。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种用于沉浸式三维草图绘制的引导线推断方法

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