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一种3D空间取点方法技术

技术编号:10970957 阅读:79 留言:0更新日期:2015-01-30 00:36
本发明专利技术提供了一种3D空间取点方法,在2D平面内以用户选取的位置点为中心圈定2D范围的前端可视平面,并沿Z轴进行扩散形成3D透视柱,对3D透视柱上的候选点进行分群,选取符合用户意图的最优群并取其均值作为3D空间点的Z值,最终确定用户选取的3D空间点。本发明专利技术针对用户选取点的意图,在可视范围内取点,实现了选点的可视化,而且该方法能够使不同行业的用户可以根据行业或者自身需要进行选点,排除点群之中的干扰点,进一步提高了选点的准确性,同时也使得用户在进行3D取点的过程中更加省时、方便,实现了选点的自动化与智能化,从而大大提高了用户的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种3D空间取点方法
本专利技术属于3D空间建模
,特别是涉及一种在3D空间建模过程中的3D空 间取点方法。
技术介绍
目前,在3D动画技术、影视制作以及3D模型重建当中经常需要选取空间特定位置 的点,但是,在空间点数目较多时通常会存在相互干扰的情况,使得拾取点的操作过程比较 繁琐复杂,主要有以下几点原因: (I) 2D拾取点存在内在歧义性:目前使用的各种显示设备,例如等离子显示屏、液 晶显示、背投电视等全部为平面显示,既显示画面为2D图像,因此,在每个点上都有不同深 度上各层景物的重叠,当进行拾取其中某一点时,深度上重叠的点太多,用户无法精确的选 取其中想要的点; (2)由于2D拾取点的过程中,其深度上重叠的点太多,不同深度的点对用户的视 线将会造成干扰,用户很难去除干扰; (3)用户在进行选点过程中,眼睛发射出的视线成体状,选取点与其他点之间会存 在一定间隙,属于空白处,而在体状里面进行选点时,当定位在空白处时,无法很难准确的 进行选取。 因此,如何在3D空间中方便快捷的选取空间特定位置的点,达到精准建模的目 的,并使不同行业的用户可以根据行业或者自身需要进行选点,已成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题,提出了一种3D空间取点方法,该方法能够使不同行业 的用户可以根据行业或者自身需要进行选点,不仅提高了选点的准确性,而且使得用户在 选点过程中更加快捷方便,大大提高了工作效率。 本专利技术的技术方案为: 和现有技术相比,本专利技术提供了一种3D空间取点方法,所述方法包括: 步骤Al:在2D平面内,用户选取一个位置点S。,记录点击点平面坐标(X。,Ytl),其 中,Xtl是指在水平X轴上的用户所处位置的数值,Ytl是指在垂直方向上的用户所处位置的 数值; 步骤A2 :以选取的位置点Stl为中心圈定2D范围的前端可视平面; 步骤A3 :将2D范围的前端可视平面按照透视关系沿Z轴方向进行扩散,形成3D透 视柱,并去除透视柱之外的点,为了便于观察透视柱,将透视柱可视化,在3D透视柱圈定用 户观察到的3D透视柱范围,Z轴上的可见范围之中距离用户最近的Z值记为Znemest,距离用 户最远的Z值记为Zfarast ; 步骤A4:对3D透视柱上的候选点进行分群,划分群的方法可采用、但不限于相邻 间距阈值判定法或K-means分群方法; 步骤A5:判定符合用户选取意图的最优群; 步骤A6:选取最优群的成员点平均深度值Zmean作为3D空间选取点的Z值; 步骤A7:最终确定用户选取的3D空间点S,S坐标记录为(Xtl,Ytl,ZmeJ。 基于上述方案,本专利技术还进行如下改进: 所述的分群方法采用相邻间距阈值判定方法或K-Hieans分群方法; 所述的相邻间距阈值判定方法包括以下步骤: 步骤Cl:设定一深度间隔距离的阈值,根据具体情况确定阈值大小; 步骤C2 :根据设定的阈值对候选点按照其深度Z值采用升序或降序排序; 步骤C3 :对相邻点间距进行判定,若相邻点Z间距大于阈值,则判定为不同群,若 相邻点Z间距小于阈值,则判定为同一群。 所述K-means分群方法是将大量高维的资料点聚类分群的一种通行方法,其分割 成的每一个子群可选出一个中心点或代表点;本专利技术应用K-means方法,针对透视柱内所 有候选点的一维向量Z值或三维向量XYZ值进行分群;其中X、Y、Z值分别为在三维空间中 三个轴向上的偏移量,其中,水平方向-X轴,垂直方向-Y轴,深度方向-Z轴。 所述用户选取意图的判定条件至少为离观察者前方较近处的点群、离透视柱中心 轴较近的点群或所属点群密度较大的点群中的一种;其中,离观察者前方较近处的点群,即 深度Z值最贴近观察者的群,根据本文档来自技高网...
一种3D空间取点方法

【技术保护点】
一种3D空间取点方法,其特征在于,所述方法包括:步骤A1:在2D平面内,用户选取一个位置点S0,记录点击点平面坐标(X0,Y0);步骤A2:以选取的位置点S0为中心圈定2D范围的前端可视平面;步骤A3:将2D范围的前端可视平面按照透视关系沿Z轴方向进行扩散,形成3D透视柱,并去除透视柱之外的点;步骤A4:对3D透视柱上的候选点进行分群;步骤A5:判定符合用户选取意图的最优群;步骤A6:选取最优群的成员点平均深度值Zmean作为3D空间选取点的Z值;步骤A7:最终确定用户选取的3D空间点S,S坐标记录为(X0,Y0,Zmean)。

【技术特征摘要】
1. 一种3D空间取点方法,其特征在于,所述方法包括: 步骤Al :在2D平面内,用户选取一个位置点Stl,记录点击点平面坐标(Xtl, Ytl); 步骤A2 :以选取的位置点Stl为中心圈定2D范围的前端可视平面; 步骤A3 :将2D范围的前端可视平面按照透视关系沿Z轴方向进行扩散,形成3D透视 柱,并去除透视柱之外的点; 步骤A4 :对3D透视柱上的候选点进行分群; 步骤A5 :判定符合用户选取意图的最优群; 步骤A6 :选取最优群的成员点平均深度值Zmean作为3D空间选取点的Z值; 步骤A7 :最终确定用户选取的3D空间点S,S坐标记录为(Xtl, Ytl, ZmeJ。2. 如权利要求1所述的3D空间取点方法,其特征在于:所述的分群方法采用相邻间距 阈值判定方法或K-means分群方法。3. 如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:祁海江
申请(专利权)人:祁海江
类型:发明
国别省市:山东;37

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