【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及虚拟与现实，特别涉及基于点云数据获取高斯模型表面的方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、虚拟现实技术(英文名称：virtual reality，缩写为vr)囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是以计算机技术为主，利用并综合三维图形技术、多媒体技术、仿真技术、显示技术、伺服技术等多种高科技的最新发展成果，借助计算机等设备产生一个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟世界，从而使处于虚拟世界中的人产生一种身临其境的感觉。
2、高斯模型在虚拟与现实技术中的全景影像领域有着重要的应用，高斯模型可以用于构建逼真的虚拟场景。通过高斯溅射技术，可以实现实时高质量的渲染效果，使用户能够沉浸在虚拟场景中，特别是3d高斯模型，常被用于表示虚拟场景中的几何和颜色信息。通过高斯球（点云数据）的分布，可以显式地表示场景中的点、线、面等几何元素，同时携带颜色信息，从而实现逼真的渲染效果。由于高斯模型是大量的点云数据组成，点云数据在高斯模型的内外都存在，并且它的点云数据并不是连续的，因此相比于传统的虚拟模型来说，无法直接获取到表面信息，而在高斯模型应用到虚拟场景中时，往往会需要对高斯模型进行二次加工，因此获取到模型的表面信息尤为重要，但是传统的获取方式只能靠手动去描绘模型的外表面，这样获得的外表面轮廓是粗糙的，且描绘效率较低，容易出错。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于为了解决上述传统的高斯模型外表面不易获取的问题提出基于点云数据获取高斯模型表面的方法、系统及
2、第一方面，本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于点云数据获取高斯模型表面的方法，该方法包括以下步骤：
3、获取高斯模型导入三维坐标系中；
4、计算所述高斯模型沿x轴方向的最大长度l1，沿y轴方向的最大长度l2和沿z轴方向的最大长度l3，生成长宽高依次为l1、l2和l3的包围盒；
5、获得所述包围盒的中心点，对所述包围盒分别沿垂直于x轴、y轴和z轴三个方向做分割切面，使三个所述切面的交点与所述中心点位置一致；
6、在每个所述切面上做棋盘分割线，以所述棋盘分割线的各个线交点为起点做垂直与所述切面的法线，每条所述法线包括正向和负向两个方向；
7、记录每条法线上的所有点云数据，并计算每个所述点云数据与所述线交点之间的距离，在正向法线和负向法线上均查找出距离最大的点云数据保存到表面点集中；
8、去除所述表面点集中的重复点云数据，并将保留的点云数据依次连线形成连续的边缘轮廓模型。
9、优选的，所述获得所述包围盒的中心点的方法为：
10、计算包围盒的与三维坐标系原点最近的一个顶角坐标（x0，y0，z0）；
11、则中心点的x轴坐标是：x=x0+l1/2；
12、中心点的y轴坐标是：y=y0+l2/2；
13、中心点的z轴坐标是：z=z0+l3/2；
14、获得包围盒的中心点坐标（x，y，z）。
15、优选的，该方法还包括设置所述包围盒的中心点为所述三维坐标系的坐标原点。
16、优选的，所述以所述棋盘分割线的各个线交点为起点做垂直与所述切面的法线的方法为：
17、获取包围盒垂直于x轴的切面，选择该切面上的棋盘分割线的线交点为起点向x轴正方向发射射线，该射线为正向法线，向x轴的负方向发射射线，该射线为负向法线；
18、获取包围盒垂直于y轴的切面，选择该切面上的棋盘分割线的线交点为起点向y轴正方向发射射线，该射线为正向法线，向y轴的负方向发射射线，该射线为负向法线；
19、获取包围盒垂直于z轴的切面，选择该切面上的棋盘分割线的线交点为起点向z轴正方向发射射线，该射线为正向法线，向z轴的负方向发射射线，该射线为负向法线。
20、优选的，该方法还包括设置棋盘分割线分割出的单元格长度和宽度。
21、优选的，所述将保留的点云数据依次连线形成连续的边缘轮廓模型的方法为：选择其中一个点云数据作为起始点，以起始点向相邻的所有点云数据连线，直到所有的点云数据连线完毕，此时形成的封闭式轮廓即为高斯模型的外表面。
22、第二方面，本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于点云数据获取高斯模型表面的系统，该系统包括：
23、模型导入单元，用于获取高斯模型导入三维坐标系中；
24、包围盒生成单元，用于计算所述高斯模型沿x轴方向的最大长度l1，沿y轴方向的最大长度l2和沿z轴方向的最大长度l3，生成长宽高依次为l1、l2和l3的包围盒；
25、分割切面单元，用于获得所述包围盒的中心点，对所述包围盒分别沿垂直于x轴、y轴和z轴三个方向做分割切面，使三个所述切面的交点与所述中心点位置一致；
26、法线生成单元，用于在每个所述切面上做棋盘分割线，以所述棋盘分割线的各个线交点为起点做垂直与所述切面的法线，每条所述法线包括正向和负向两个方向；
27、点云筛选单元，用于记录每条法线上的所有点云数据，并计算每个所述点云数据与所述线交点之间的距离，在正向法线和负向法线上均查找出距离最大的点云数据保存到表面点集中；
28、外表面成型单元，用于去除所述表面点集中的重复点云数据，并将保留的点云数据依次连线形成连续的边缘轮廓模型。
29、优选的，该系统还包括设置所述包围盒的中心点为所述三维坐标系的坐标原点。
30、优选的，所述法线生成单元还包括设置棋盘分割线分割出的单元格长度和宽度。
31、第三方面，本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种存储介质，其上存储有计算机程序，在所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
33、本专利技术利用将高斯模型导入到三维坐标系中，再对高斯模型以垂直坐标系的x轴、y轴和z轴进行切面，再每个切面上生成棋盘式分割线，以分割线的线交点做垂直于面的法线，选择法线上与线交点最远的点云数据，从而查找到高斯模型外表面的点云数据，并将点云数据进行去重连线，最终获取整个外表面轮廓，通过这种方式可以快速获取高斯模型的外表面，计算简单高效，大大提高了高斯模型表面获取的效率和准确率。
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1.一种基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，所述获得所述包围盒的中心点的方法为：
3.根据权利要求1或2所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，该方法还包括设置所述包围盒的中心点为所述三维坐标系的坐标原点。
4.根据权利要求1所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，所述以所述棋盘分割线的各个线交点为起点做垂直与所述切面的法线的方法为：
5.根据权利要求1或4所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，该方法还包括设置棋盘分割线分割出的单元格长度和宽度。
6.根据权利要求1所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，所述将保留的点云数据依次连线形成连续的边缘轮廓模型的方法为：选择其中一个点云数据作为起始点，以起始点向相邻的所有点云数据连线，直到所有的点云数据连线完毕，此时形成的封闭式轮廓即为高斯模型的外表面。
7.一种基于点云数据获取高斯模型表面的系统，其特征
8.根据权利要求7所述的基于点云数据获取高斯模型表面的系统，其特征在于，该系统还包括设置所述包围盒的中心点为所述三维坐标系的坐标原点。
9.根据权利要求7所述的基于点云数据获取高斯模型表面的系统，其特征在于，所述法线生成单元还包括设置棋盘分割线分割出的单元格长度和宽度。
10.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，在所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，所述获得所述包围盒的中心点的方法为：
3.根据权利要求1或2所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，该方法还包括设置所述包围盒的中心点为所述三维坐标系的坐标原点。
4.根据权利要求1所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，所述以所述棋盘分割线的各个线交点为起点做垂直与所述切面的法线的方法为：
5.根据权利要求1或4所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，该方法还包括设置棋盘分割线分割出的单元格长度和宽度。
6.根据权利要求1所述的基于点云数据获取高斯模型表面的方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王赞，齐本铁，殷超，徐晨翔，
申请(专利权)人：南京维赛客网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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