一种三维动画数据处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种三维数据处理的技术领域，公开了一种三维动画数据处理方法，包括：获取三维动画数据，对三维动画数据进行灰度化和二值化的预处理，得到预处理完成的三维动画数据；利用基于拉普拉斯算子的三维动画数据降噪算法对三维动画数据进行降噪处理，得到降噪后的三维动画数据；利用三维动画数据分割算法对降噪后的三维动画数据进行分割处理，得到M层三维动画数据；对于分割后的每一层三维动画数据，利用图像增强算法对其进行增强处理，并将增强后的每层动画数据重组为三维动画数据。本发明专利技术还提供了一种三维动画数据处理装置。本发明专利技术实现了三维动画的数据处理。明实现了三维动画的数据处理。明实现了三维动画的数据处理。

【技术实现步骤摘要】
一种三维动画数据处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及三维动画数据处理的
，尤其涉及一种三维动画数据处理方法及装置。

技术介绍

[0002]三维模型是继声音、图像、视频出现的一种多媒体数据类型，在网络和工业等行业得到了广泛应用。近几年，人们对创意和娱乐的需求带动了数字媒体技术和网络的发展，这种发展给人们的现实生活带来了巨大的改变。
[0003]随着三维模型的发展，三维动画慢慢进入了市场，但现有三维动画数据较为粗糙，如何对三维动画数据进行处理，得到更为精细的三维动画，成为当前研究领域的热门话题。
[0004]鉴于此，如何实现更高效的三维动画数据处理，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种三维动画数据处理方法，通过利用基于拉普拉斯算子的三维动画数据降噪算法对三维动画数据进行降噪处理，并利用三维动画数据分割算法将三维动画数据分为若干层，同时对于分割后的每一层，利用图像增强算法对其进行增强处理，同时将增强后的每层数据重组为三维动画数据。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供的一种三维动画数据处理方法，包括：
[0007]获取三维动画数据，对三维动画数据进行灰度化和二值化的预处理，得到预处理完成的三维动画数据；
[0008]利用基于拉普拉斯算子的三维动画数据降噪算法对三维动画数据进行降噪处理，得到降噪后的三维动画数据；
[0009]利用三维动画数据分割算法对降噪后的三维动画数据进行分割处理，得到M层三维动画数据；
[0010]对于分割后的每一层三维动画数据，利用图像增强算法对其进行增强处理，并将增强后的每层动画数据重组为三维动画数据。
[0011]可选地，所述对三维动画数据进行灰度化处理，包括：
[0012]获取三维动画数据，并利用灰度图转换方法将三维动画数据转换为三维灰度图，所述灰度图转换公式为：
[0013]Gray
(i,j)
＝R
(i,j)
×
0.3+G
(i,j)
×
0.59+B
(i,j)
×
0.11
[0014]其中：
[0015]R
(i,j)
,G
(i,j)
,B
(i,j)
为三维动画数据中像素(i,j)在R，G，B三个颜色分量中的像素值；
[0016]Gray
(i,j)
为像素(i,j)的灰度值；
[0017]对三维动画数据中每个像素进行灰度化处理，得到三维灰度图。
[0018]可选地，所述对三维动画数据进行二值化处理，包括：
[0019]1)计算三维灰度图的平均灰度：
[0020][0021][0022]其中：
[0023]M
×
N
×
B像素为灰度图的大小；
[0024]k表示灰度图的灰度级；
[0025]ρ(k)为灰度级为k的像素出现的概率；
[0026]n(k)为灰度级为k的像素出现的个数；
[0027]2)以灰度级m为分割阈值，小于此阈值为背景，大于等于此阈值为前景，从而将三维灰度图分成前景和背景，则背景灰度值为：
[0028][0029]背景数比例为：
[0030][0031]前景灰度值为：
[0032][0033]前景数比例为：
[0034][0035]3)计算前景和背景的方差σ：
[0036]σ＝w
b
×
(μ
b
‑
μ)2+w
f
×
(μ
f
‑
μ)2[0037]在本专利技术一个具体实施例中，本专利技术用不同的值对分割阈值m进行修改，使得前景和背景的方差达到最大，此时的分割阈值m'为最佳分割阈值；并以最佳分割阈值进行三维灰度图的二值化分割处理，得到二值化三维动画数据。
[0038]可选地，所述利用基于拉普拉斯算子的三维动画数据降噪算法对三维动画数据进行降噪处理，包括：
[0039]1)建立基于拉普拉斯算子的降噪模型：
[0040][0041]其中：
[0042]dw＝dxdydz，表示三维动画数据的面积元；
[0043]u＝u(x,y,z)，表示降噪后的三维动画数据；
[0044]f＝f(x,y,z)，表示待降噪的三维动画数据；
[0045][0046][0047]λ表示权重系数，将其设置为0.5；
[0048]2)初始化u＝f，并向降噪模型中引入拉普拉斯算子β1和β2；
[0049]3)求解得到关于u的拉格朗日方程：
[0050][0051]求解得到关于j的拉格朗日方程：
[0052][0053]求解得到v的表达式：
[0054][0055]其中：
[0056]k表示参数的迭代次数，初始值为0；
[0057]4)更新迭代参数：
[0058][0059][0060]5)判断此时k是否达到预设定的最大迭代次数Max，若达到则从模型迭代过程中选取符合u,j,v最小的三维动画数据u(x,y,z)作为降噪后的三维动画数据。
[0061]可选地，所述利用三维动画数据分割算法对降噪后的三维动画数据进行分割处理，包括：
[0062]1)将三维动画数据转换为三维网格数据，从网格模型中按照右手定则取出最平坦的长方形图形，此长方形图形的法向量与其相邻长方形图形的法向量的余弦距离要小于给定的阀值；若找到的长方形图形f
i
的索引未被访问，即visit[f
i
]＝0，则将其置为种子点，然后将该种子点初始化为一个类，置visit[f
i
]＝1；
[0063]2)长方形图形种子点向邻域长方形图形延展，将满足区域生长规则的长方形图形索引置为与种子点相同的索引值，即visit[f
i
]＝1，不满足条件的置为visit[f
i
]＝
‑
1；
[0064]3)设置长方形图形索引i＝i+1；
[0065]4)重复步骤1)～3)，直到三维动画数据中所有的网格图形均被遍历或i＝M，其中M为三维动画数据的分割图形层数。
[0066]可选地，所述利用图像增强算法对其进行增强处理，包括：
[0067]所述分割后的每一层三维动画数据均为二维动画图像，所述图像增强算法的流程为：
[0068]1)将二维动画图像转换到YCbCr颜色空间，其中Y表示亮度，Cr表示红色色度，Cb表示蓝色色度；
[0069]2)利用不同滤波尺度的滤波器对不同层二维动画图像的亮度图像Y进行平滑滤波处理，所述滤波尺度为ε＝{ε1,ε2,
…
,ε
i
,
…
,ε
n
}，其中，n表示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维动画数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取三维动画数据，对三维动画数据进行灰度化和二值化的预处理，得到预处理完成的三维动画数据；利用基于拉普拉斯算子的三维动画数据降噪算法对三维动画数据进行降噪处理，得到降噪后的三维动画数据；利用三维动画数据分割算法对降噪后的三维动画数据进行分割处理，得到M层三维动画数据；对于分割后的每一层三维动画数据，利用图像增强算法对其进行增强处理，并将增强后的每层动画数据重组为三维动画数据。2.如权利要求1所述的一种三维动画数据处理方法，其特征在于，所述对三维动画数据进行灰度化处理，包括：获取三维动画数据，并利用灰度图转换方法将三维动画数据转换为三维灰度图，所述灰度图转换公式为：Gray
(i，j)
＝R
(i，j)
×
0.3+G
(i，j)
×
0.59+B
(i，j)
×
0.11其中：R
(i，j)
，G
(i，j)
，B
(i，j)
为三维动画数据中像素(i，j)在R，G，B三个颜色分量中的像素值；Gray
(i，j)
为像素(i，j)的灰度值；对三维动画数据中每个像素进行灰度化处理，得到三维灰度图。3.如权利要求2所述的一种三维动画数据处理方法，其特征在于，所述对三维动画数据进行二值化处理，包括：1)计算三维灰度图的平均灰度：1)计算三维灰度图的平均灰度：其中：M
×
N
×
B像素为灰度图的大小；k表示灰度图的灰度级；ρ(k)为灰度级为k的像素出现的概率；n(k)为灰度级为k的像素出现的个数；2)以灰度级m为分割阈值，小于此阈值为背景，大于等于此阈值为前景，从而将三维灰度图分成前景和背景，则背景灰度值为：背景数比例为：
前景灰度值为：前景数比例为：3)计算前景和背景的方差σ：σ＝w
b
×
(μ
b
‑
μ)2+w
f
×
(μ
f
‑
μ)2用不同的值对分割阈值m进行修改，使得前景和背景的方差达到最大，此时的分割阈值m
′
为最佳分割阈值；并以最佳分割阈值进行三维灰度图的二值化分割处理，得到二值化三维动画数据。4.如权利要求3所述的一种三维动画数据处理方法，其特征在于，所述利用基于拉普拉斯算子的三维动画数据降噪算法对三维动画数据进行降噪处理，包括：1)建立基于拉普拉斯算子的降噪模型：其中：dw＝dxdydz，表示三维动画数据的面积元；u＝u(x，y，z)，表示降噪后的三维动画数据；f＝f(x，y，z)，表示待降噪的三维动画数据；f＝f(x，y，z)，表示待降噪的三维动画数据；λ表示权重系数，将其设置为0.5；2)初始化u＝f，并向降噪模型中引入拉普拉斯算子β1和β2；3)求解得到关于u的拉格朗日方程：求解得到关于j的拉格朗日方程：求解得到v的表达式：
其中：k表示参数的迭代次数，初始值为0；4)更新迭代参数：4)更新迭代参数：5)判断此时k是否达到预设定的最大迭代次数Max，若达到则从模型迭代过程中选取符合u，j，v最小的三维动画数据u(x，y，z)作为降噪后的三维动画数据。5.如权利要求4所述的一种三维动画...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帮音，
申请(专利权)人：李帮音，
类型：发明
国别省市：