广告字3D模型生成方法技术

本发明专利技术公开了广告字3D模型生成方法，包括如下步骤：(1)对文字轮廓进行Delaunay轮廓三角化；(2)生成文字轮廓中心线；(3)用中心线对轮廓3D进行剖分网格，得到对称的轮廓三角网格BaseMesh，BaseMesh为外壁基础网格；(4)对基础网格进行细分，得到外壁网格OutMesh；(5)拉伸网格，生成3D网格；(6)平滑网格；(7)内壁基础网格的生成；(8)重复上述步骤(4)‑(6)生成内壁3D网格。轮廓三角网格BaseMesh以中心线为对称分布在文字轮廓内，OutMesh进一步细化BaseMesh，提高拉伸后3D模型的精度，以中心线为基准拉伸OutMesh后，对3D网格进行平滑，得到外壁3D网格。以相同的BaseMesh作为内壁的基础网格，并重复步骤(4)‑(6)生成内壁3D网格，从而完成广告字3D模型生成。

【技术实现步骤摘要】
广告字3D模型生成方法
本专利技术属于3D文字领域，具体涉及广告字3D模型生成方法。
技术介绍
广告字通常为立体的薄壁等高字，中间为空心，可用于安装发光装置。这种薄壁等高字的3D模型没有专门的软件和生成方法，一般来说有以下两种方式：1、先使用绘图软件设计广告字，再通过3D软件对文字分片建模然后拼接。2、将雕刻路径转换成3D模型。第一种方法较为繁琐，设计复杂字体时需要消耗较多人力，提高广告字的制作成本，且分片建模精度不够，最后生成的3D模型不够光滑。第二种方法同样具有精度不足的问题。因此需要一种简单高效的广告字3D模型生成方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供广告字3D模型生成方法，可一键生成3D模型，简单高效，降低人工费用，且3D模型平滑。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：广告字3D模型生成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对文字轮廓进行Delaunay轮廓三角化；(2)生成文字轮廓中心线；(3)根据中心线对文字轮廓进行网格化处理，生成外壁网格；(4)拉伸网格，生成外壁3D网格；(5)调整网格；(6)生成内壁网格；(7)重复上述步骤(4)-(5)生成内壁3D网格。在文字轮廓内沿着中心线生成对称网格，再将网格向上拉伸后进行适当调整平滑形成外壁3D网格，接着通过相同步骤生成对应的内壁3D网格，从而生成3D模型。这种方法可一键生成3D模型，简单高效，降低人工费用，且3D模型平滑。优选的，步骤(3)具体步骤为：用中心线对轮廓进行网格剖分，得到对称的轮廓三角网格BaseMesh，BaseMesh为外壁基础网格。轮廓三角网格BaseMesh以中心线为对称分布在文字轮廓内，使拉伸后3D文字的形状规则。优选的，步骤(3)还包括对BaseMesh进行细分，得到外壁网格OutMesh。OutMesh进一步细化BaseMesh，提高拉伸后3D模型的精度和光滑度。优选的，步骤(3)中，在生成BaseMesh时，顶点被分成边界点和中心点，对每个三角形的非边界边按照比例r1分成若干段，分成的段数根据网格边平均长度除以一个设定的长度得到，然后依次连接点，得到新的网格作为外壁网格OutMesh。这种方法可以较为均匀地精细切割文字轮廓，形成细化的Outmesh，从而提高3D模型的精度，便于拉伸和后续的平滑。优选的，步骤(3)中，若不平均分割非边界边，中间间距大于两头间距。拉伸后形成的3D模型两头可以更加光滑而且顶点数可以更少。优选的，步骤(4)中，p0为边界点，p1为中心点，计算分割点位置:如果拉伸成直线，新的顶点P(x,y,z)：x坐标：P(x)＝p0(x)+[p1(x)-p0(x)]*r1；y坐标：P(y)＝p0(y)+[p1(y)-p0(y)]*r1；z坐标：P(z)＝h*r1；其中，r1为当前点的比例，h为设定高度。通过方程计算出新的顶点P的坐标并记载每个顶点坐标。优选的，步骤(4)中，如果拉伸成圆弧，新的顶点按椭圆计算，新的顶点P(x,y,z)：x坐标：y坐标：z坐标：P(z)＝b*r1；其中，r1为当前点的比例，a为椭圆的边界点和中心点距离，b为椭圆的拉伸高度，记录每个新生成的点对应的边界点，用于后期的调整。优选的，步骤(5)中，具体平滑网格的方法为：1)计算边界轮廓的上每个顶点的角度，当角度大于160度时，对应的新生成的点需要平滑处理；2)按z坐标值，搜索网格的等高线，得到一系列的等高线；3)对每一条等高线的点，搜索其左右邻接点，邻接的点的条件是对应的边界边上的原始边界点不相同；4)得到其左右邻接点后，计算每个点到原始轮廓线的距离，然后根据其左右邻接点到原始轮廓线距离，沿着顶点边方向调整顶点位置：p＝p+(ori-p)*λ*[len-newLen]/len；newLen＝(left*w1+right*w2)/(w1+w2)；其中p为当前点，ori为其原始点，len为当前点到轮廓的距离，left,right分别为左右点到轮廓的距离，λ为系数，w1为p和左边邻接点距离的倒数，w2为p和右边邻接点距离的倒数；当p的左右邻接点有一个不需要调整时，直接将p点调整调整到p与左右邻接点的连线上。拉伸后有些曲面会向内凹，为了将这些内凹曲面向外平滑，根据该方程调整内凹曲面上顶点的位置，实现网格的平滑。优选的，步骤(5)还包括：5)将等高线上的点，根据上一个和下一个邻接点再次进行多次迭代，计算当前点和原始点与左右邻接点的交点inter，计算当前点和左右点角度：p＝p+(inter-p)*γ，γ＝(当前角度-原始角度)/(180-原始角度)；在迭代调整时如果当前点的角度已经大于原始点角度就不需要调整。迭代平滑进一步平滑网格，使3D文字更加光滑。优选的，步骤(6)中，内壁基础网格的生成具体方法为：内壁的网格采用同一个基础网格，对轮廓进行向内偏移，偏移的距离为壁厚，将偏移后的轮廓线与基础网格进行切割，得到内壁的基础网格。使用同一个基础网格使内外壁尽可能的均匀，也节省了重新生成基础网格的步骤。由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：轮廓三角网格BaseMesh以中心线为对称分布在文字轮廓内，OutMesh进一步细化BaseMesh，提高拉伸后3D模型的精度，以中心线为基准拉伸OutMesh后，对3D网格进行平滑，得到外壁3D网格。以相同的BaseMesh作为内壁的基础网格，并重复步骤生成内壁3D网格，从而完成薄壁等高字3D模型生成。只要倒入广告字的轮廓，就可以自动生成薄壁等高字3D模型，该方法简单高效，无需人工设计字体，减少人工成本，且3D模型平滑。附图说明下面根据附图对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术中外壁的BaseMesh的示意图；图2为本专利技术中BaseMesh中具有一个中心点和两个边界点的三角形的示意图；图3为本专利技术中BaseMesh中具有一个边界点和两个中心点的三角形的示意图；图4为本专利技术中OutMesh的示意图；图5为本专利技术中拉伸OutMesh后形成的3D文字的示意图；图6为本专利技术中3D文字平滑前的示意图；图7为本专利技术中3D文字平滑后的示意图；图8为本专利技术中内壁基础网格的示意图；图9为本专利技术中最终生成3D文字的示意图。具体实施方式广告字3D模型生成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对文字轮廓进行Delaunay轮廓三角化。(2)生成文字轮廓中心线。(3)用中心线对轮廓进行网格剖分，得到对称的轮廓三角网格BaseMesh，BaseMesh为外壁基础网格，如图1所示。(4)对基础网格进行细分，得到外壁网格OutMesh：如图2和图3所示，在生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.广告字3D模型生成方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)对文字轮廓进行Delaunay轮廓三角化；/n(2)生成文字轮廓中心线；/n(3)根据中心线对文字轮廓进行网格化处理，生成外壁网格；/n(4)拉伸网格，生成外壁3D网格；/n(5)调整网格；/n(6)生成内壁网格；/n(7)重复上述步骤(4)-(5)生成内壁3D网格。/n

【技术特征摘要】
1.广告字3D模型生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)对文字轮廓进行Delaunay轮廓三角化；
(2)生成文字轮廓中心线；
(3)根据中心线对文字轮廓进行网格化处理，生成外壁网格；
(4)拉伸网格，生成外壁3D网格；
(5)调整网格；
(6)生成内壁网格；
(7)重复上述步骤(4)-(5)生成内壁3D网格。


2.根据权利要求1所述广告字3D模型生成方法，其特征在于：所述步骤(3)具体步骤为：用中心线对轮廓进行网格剖分，得到对称的轮廓三角网格BaseMesh，BaseMesh为外壁基础网格。


3.根据权利要求2所述广告字3D模型生成方法，其特征在于：所述步骤(3)还包括对BaseMesh进行细分，得到外壁网格OutMesh。


4.根据权利要求3所述广告字3D模型生成方法，其特征在于：步骤(3)中，在生成BaseMesh时，顶点被分成边界点和中心点，对每个三角形的非边界边按照比例r1分成大于2及以上的段数，分成的段数根据网格边平均长度除以一个设定的长度得到，然后依次连接点，得到新的网格作为外壁网格OutMesh。


5.根据权利要求4所述广告字3D模型生成方法，其特征在于：步骤(3)中，若不平均分割非边界边，中间间距大于两头间距。


6.根据权利要求2所述广告字3D模型生成方法，其特征在于：
步骤(4)中，p0为边界点，p1为中心点，计算分割点位置:
如果拉伸成直线，新的顶点P(x,y,z)：
x坐标：P(x)＝p0(x)+[p1(x)-p0(x)]*r1；
y坐标：P(y)＝p0(y)+[p1(y)-p0(y)]*r1；
z坐标：P(z)＝h*r1；
其中，r1为当前点的比例，h为设定高度；记录每个新生成的点对应的边界点。


7.根据权利要求4所述广告字3D模型生成方法，其特征在于：
步骤(4)中，如果拉伸成圆弧，新的顶点按椭圆计算，新...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢世海，裴文剑，区宇辉，
申请(专利权)人：浙江闪铸三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33