一种三维纹理贴图转化成三维点云的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种三维纹理贴图转化成三维点云的方法及装置。包括：导入obj文件，获取纹理数据，从该obj文件中提取MTL文件进行解析，并与纹理数据进行绑定，记录绑定后的纹理数据作为绑定纹理数据；从obj文件中提取三维结构点云，根据该三维结构点云以及绑定纹理数据构建正交像素化三维点云；根据纹理坐标重构正射2D纹理，根据该2D纹理以及正交像素化三维点云构建3D像素点，将该3D像素点保存为雕刻用三维数据。本发明专利技术通过重建正视三维纹理以及二值化处理，将纹理贴图转换成三维空间的同时又能以黑白灰度方式表现纹理的点云数据，能够对三维贴图直接进行内雕加工，能够直接对水晶三维内雕图像附加纹理特性，满足用户需求，节省了用户成本的同时，极大提升了用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种三维纹理贴图转化成三维点云的方法及装置
本专利技术涉及计算机视觉
，尤其涉及一种三维纹理贴图转化成三维点云的方法及装置。
技术介绍
在水晶三维内雕应用中，有一种需求是内雕图像效果需要具备纹理特性，这种特性生动的表现了一个三维物体的第二特性(纹理)，内雕效果不再是单调的3D结构形状。现有的3D模型带纹理特性的数据都是3D结构数据+平面纹理图片绑定而成，但是这种贴图数据无法直接进行内雕加工，且内雕的数据都有三维点云组成的由疏密来体现灰度的图形，无法在将纹理贴图转换成三维空间时以黑白灰度方式表现纹理的点云数据，所以亟需对现有技术进行改进。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种三维纹理贴图转化成三维点云的方法及装置，旨在解决现有技术无法通过算法将纹理贴图转换成三维空间时以黑白灰度方式表现纹理的点云数据的技术问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术提供了一种三维纹理贴图转化成三维点云的方法，所述三维纹理贴图转化成三维点云的方法包括以下步骤：S1，导入obj文件，获取纹理数据，从该obj文件中提取MTL文件进行解析，并与纹理数据进行绑定，记录绑定后的纹理数据作为绑定纹理数据；S2，从obj文件中提取三维结构点云，根据该三维结构点云以及绑定纹理数据构建正交像素化三维点云；S3，根据纹理坐标重构正射2D纹理，根据该2D纹理以及正交像素化三维点云构建3D像素点，将该3D像素点保存为雕刻用三维数据。在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S1，导入obj文件，获取纹理数据，从该obj文件中提取MTL文件进行解析，并与纹理数据进行绑定，记录绑定后的纹理数据作为绑定纹理数据，还包括以下步骤，导入obj文件，获取纹理数据，从obj文件中提取2D纹理的纹理坐标，获取纹理坐标计算公式，根据该纹理坐标计算公式，通过2D纹理的纹理坐标计算出对应的三维空间三角面的纹理坐标，将该三维空间三角面纹理坐标与纹理数据进行绑定，记录绑定后的纹理数据作为绑定纹理数据。在以上技术方案的基础上，优选的，还包括以下步骤，所述纹理坐标计算公式为：其中，P(x,y)代表三维空间三角面中任意一点的坐标，UP(x,y)以及VP(x,y)代表该点坐标对应的纹理坐标，Au、Bu以及Cu代表，Av、Bv以及Cv代表三维空间三角面中任意一点的坐标对应的函数。在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S3中，从obj文件中提取三维结构点云，根据该三维结构点云以及绑定纹理数据构建正交像素化三维点云之前，还包括以下步骤，根据该纹理数据构建纹理坐标绑定方程，并根据该纹理坐标绑定方程构建点面父子关系。在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S3中，从obj文件中提取三维结构点云，根据该三维结构点云以及绑定纹理数据构建正交像素化三维点云，还包括以下步骤，从obj文件中提取三维结构点云，根据该三维结构点云以及绑定纹理数据中的纹理坐标，查找该纹理坐标在2D纹理图片上对应的像素值，根据该像素值构建正交像素化三维点云。在以上技术方案的基础上，优选的，还包括以下步骤，步骤S4中，根据纹理坐标重构正射2D纹理，根据该2D纹理以及正交像素化三维点云构建3D像素点，将该3D像素点保存为雕刻用三维数据，还包括以下步骤，根据纹理坐标绑定方程以及点面父子关系重构正射2D纹理，对该2D纹理进行灰度化，获取灰度2D纹理，通过图像二值化对灰度2D纹理进行处理，获取二值灰度2D纹理，据该二值灰度2D纹理以及正交像素化三维点云构建3D像素点，将该3D像素点保存为雕刻用三维数据。在以上技术方案的基础上，优选的，据该二值灰度2D纹理以及正交像素化三维点云构建3D像素点，将该3D像素点保存为雕刻用三维数据，还包括以下步骤，获取水晶数据，所述水晶数据包括：水晶位置信息以及大小信息，根据该水晶数据对二值灰度2D纹理的大小和位置进行调整，将调整后的二值灰度2D纹理与正交像素化三维点云进行绑定构建出3D像素点，并将该3D像素点保存为雕刻用三维数据。更进一步优选的，所述三维纹理贴图转化成三维点云的装置包括：记录模块，用于导入obj文件，获取纹理数据，从该obj文件中提取MTL文件进行解析，并与纹理数据进行绑定，记录绑定后的纹理数据；点云构建模块，用于从obj文件中提取三维结构点云，根据该三维结构点云构建正交像素化三维点云；转化模块，用于根据纹理坐标重构正射2D纹理，根据该2D纹理以及正交像素化三维点云构建3D像素点，将该3D像素点保存为雕刻用三维数据。第二方面，所述三维纹理贴图转化成三维点云的方法还包括一种存储设备，所述存储设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的三维纹理贴图转化成三维点云的方法程序，所述三维纹理贴图转化成三维点云的方法程序配置为实现如上文所述的三维纹理贴图转化成三维点云的方法的步骤。第三方面，所述三维纹理贴图转化成三维点云的方法还包括一种介质，所述介质为计算机介质，所述计算机介质上存储有三维纹理贴图转化成三维点云的方法程序，所述三维纹理贴图转化成三维点云的方法程序被处理器执行时实现如上文所述的三维纹理贴图转化成三维点云的方法的步骤。本专利技术的一种三维纹理贴图转化成三维点云的方法相对于现有技术具有以下有益效果：(1)通过重建正视三维纹理以及二值化处理，能够将纹理贴图转换成三维空间的同时又能以黑白灰度方式来表现纹理的点云数据，不仅能够适用于单个纹理文件的贴图，还可以适应多个纹理文件的题图，提高了系统的适应能力，提升用户体验。(2)通过纹理坐标算法，能够精确找出每个三维空间点所对应的纹理坐标，提高了后续查找像素值的精确度，提升了这个系统的转换效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的设备的结构示意图；图2为本专利技术三维纹理贴图转化成三维点云的方法第一实施例的流程示意图；图3为本专利技术三维纹理贴图转化成三维点云的方法第一实施例的功能模块示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，该存储设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维纹理贴图转化成三维点云的方法，其特征在于：包括以下步骤；/nS1，导入obj文件，获取纹理数据，从该obj文件中提取MTL文件进行解析，并与纹理数据进行绑定，记录绑定后的纹理数据作为绑定纹理数据；/nS2，从obj文件中提取三维结构点云，根据该三维结构点云以及绑定纹理数据构建正交像素化三维点云；/nS3，根据纹理坐标重构正射2D纹理，根据该2D纹理以及正交像素化三维点云构建3D像素点，将该3D像素点保存为雕刻用三维数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维纹理贴图转化成三维点云的方法，其特征在于：包括以下步骤；
S1，导入obj文件，获取纹理数据，从该obj文件中提取MTL文件进行解析，并与纹理数据进行绑定，记录绑定后的纹理数据作为绑定纹理数据；
S2，从obj文件中提取三维结构点云，根据该三维结构点云以及绑定纹理数据构建正交像素化三维点云；
S3，根据纹理坐标重构正射2D纹理，根据该2D纹理以及正交像素化三维点云构建3D像素点，将该3D像素点保存为雕刻用三维数据。


2.如权利要求1所述的三维纹理贴图转化成三维点云的方法，其特征在于：步骤S1中，导入obj文件，获取纹理数据，从该obj文件中提取MTL文件进行解析，并与纹理数据进行绑定，记录绑定后的纹理数据作为绑定纹理数据，还包括以下步骤，导入obj文件，获取纹理数据，从obj文件中提取2D纹理的纹理坐标，获取纹理坐标计算公式，根据该纹理坐标计算公式，通过2D纹理的纹理坐标计算出对应的三维空间三角面的纹理坐标，将该三维空间三角面纹理坐标与纹理数据进行绑定，记录绑定后的纹理数据作为绑定纹理数据。


3.如权利要求2所述的三维纹理贴图转化成三维点云的方法，其特征在于：还包括以下步骤，所述纹理坐标计算公式为：



其中，P(x,y)代表三维空间三角面中任意一点的平面坐标，且三维坐标中的Z坐标是后期由相应三维结构来赋值的，UP(x,y)以及VP(x,y)代表该点坐标对应的纹理坐标，Au、Bu以及Cu代表，Av、Bv以及Cv代表三维空间三角面中任意一点的坐标对应的函数。


4.如权利要求3所述的三维纹理贴图转化成三维点云的方法，其特征在于：步骤S2中，从obj文件中提取三维结构点云，根据该三维结构点云以及绑定纹理数据构建正交像素化三维点云之前，还包括以下步骤，根据该纹理数据构建纹理坐标绑定方程，并根据该纹理坐标绑定方程构建点面父子关系。


5.如权利要求4所述的三维纹理贴图转化成三维点云的方法，其特征在于：步骤S2中，从obj文件中提取三维结构点云，根据该三维结构点云以及绑定纹理数据构建正交像素化三维点云，还包括以下步骤，从obj文件中提取三维结构点云，根据该三维结构点云以及绑定纹理数据中的纹理坐标，查找该纹理坐标在2D纹理图片上对应的像...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴刚，
申请(专利权)人：武汉科瑞斯特三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42