(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210830419.4
(22)申请日 2022.07.15
(71)申请人 中国建筑西南设计 研究院有限公司
地址 610000 四川省成 都市金牛区星辉西
路9号
(72)发明人 邓小龙 康永君 赵一静 赵广坡
方长建 饶明航 谢伟 王波
白蜀珺 王靖
(74)专利代理 机构 四川力久律师事务所 512 21
专利代理师 韩洋
(51)Int.Cl.
G06T 7/10(2017.01)
G06T 17/00(2006.01)
G06T 3/00(2006.01)
(54)发明名称
一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与
生成方法
(57)摘要
本发明涉及计算机图形学技术领域, 具体涉
及一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生
成方法, 包括步骤S1, 获取三维实体的数据, 包括
边线和三角面片数据; 三维实体的数量为一个或
多个; S2, 创建剖视范围; S3, 利用视图投影变换
联合矩阵, 将边线和三角面片向剖视范围进行投
影变换, 得到具有深度参数的二维投影线和二维
投影三角面片; S4, 基于深度参数判断各三角面
片与边线的遮挡情况, 用各二维投影三角面片 对
该边线的二维投影线被遮挡的部分进行裁剪, 得
到裁剪后的二维投影线; S5, 对所有边线的二维
投影线裁剪完成后进行汇总得到剖面看线。 本发
明的方法不需要在创建好三维视图或剖面视图
的情况下也能够求解剖面看线, 准确性更高、 求
解速度更 快。
权利要求书4页 说明书15页 附图6页
CN 115170578 A
2022.10.11
CN 115170578 A
1.一种基于深度比较法的剖面看线的裁 剪与生成方法, 其特 征在于, 包括以下步骤:
S1, 获取三维实体的数据, 所述数据包括该三维实体的边线和三角面片数据; 所述三维
实体的数量 为一个或多个;
S2, 创建具有长度、 宽度和高度的剖视范围;
S3, 利用视图投影变换联合矩阵, 一方面将该三维实体的边线向所述剖视范围进行投
影变换, 得到具有深度参数 的二维投影线; 另一方面将该三维实体的三角面片向所述剖 视
范围进行投影 变换, 得到具有深度参数的二维投影三角面片;
S4, 基于深度参数判断各三角面片与边线的遮挡情况, 用该三角面片的二维投影三角
面片对该边线的二维投影线被遮挡的部分进行裁 剪, 得到裁剪后的二维投影线;
S5, 对该三维实体所有边线的二维投影线裁剪完成后, 将所有裁剪后的二维投影线进
行汇总, 得到剖面看线。
2.如权利要求1所述的一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生成方法, 其特征在
于, 步骤S3中将该三维实体的边线向所述剖视范围进行投影变换, 得到具有深度参数 的二
维投影线的具体方法包括:
(1)三维实体的边线上的点坐标利用视图投影变换联合矩阵进行变换后, 得到该边线
在二维剖面视图空间里的二维投影线的起点pSt和终点pEnd, 以及起点pSt和终点pEnd在所
述剖视范围的深度方向上的深度值ZSt和ZEnd; 其中, 所述二 维剖面视图空间为所述剖视范
围在宽度和高度方向上的二维空间;
(2)当ZSt、 ZEnd中有一个小于0, 另一个大于1时, 则通过ZSt、 ZEnd的 比例关系, 求得二
维投影线PStPEn d上深度值为0和深度值为1处的点pC1和pC2, 并将pC1和pC2连线作为所述
二维投影线;
(3)当ZSt、 ZEnd中有一个小于0, 另一个位于[0,1] 区间时, 则可以通过ZSt、 ZEnd的比例
关系, 求得二维投影线PStPEn d上Z=0处的点pC1, 并将pC1和深度值位于[0,1]区间内的点
ZSt或ZEnd的连线作为所述 二维投影线;
(4)当ZSt、 ZEnd中有一个大于1, 另一个位于[0,1] 区间时, 则可以通过ZSt、 ZEnd的比例
关系, 求得二维投影线PStPEn d上Z=1处的点pC1, 并将pC1和深度值位于[0,1]区间内的点
ZSt或ZEnd的连线作为所述 二维投影线;
(5)当ZSt、 ZEnd均位于[0,1]区间时, 则将二维投影线P StPEnd作为所述 二维投影线。
3.如权利要求2所述的一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生成方法, 其特征在
于, 所述得到具有深度参数的二维投影线的具体方法中, 步骤(1)之后, 还包括利用深度参
数滤除不在所述剖视范围内的二维投影线的步骤, 即:
当ZSt<0且ZEnd<0时, 则二维投影线P StPEnd被滤除;
或, 当ZSt>1且 ZEnd>1时, 则二维投影线P StPEnd被滤除。
4.如权利要求1所述的一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生成方法, 其特征在
于, 所述视图投影变换联合矩阵的第一列元素为视图矩阵中第一列元素, 所述视图投影变
换联合矩阵的第二列元素为视图矩阵中第二列元素, 所述视图投影变换联合矩阵的第三列
元素为视图矩阵乘投影矩阵所 得矩阵中的第三列元 素。
5.如权利要求1所述的一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生成方法, 其特征在
于, 步骤S3中将该三维实体的三角面片向所述剖 视范围进行投影变换, 得到具有深度参数权 利 要 求 书 1/4 页
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2的二维投影三角面片, 具体包括:
(一)将三维实体的三角面片向二维剖面视图空间进行投影变换, 得到二维投影三角面
片的三个顶点p1、 p2、 p3;
(二)当p1、 p2、 p3共线时, 则该三角面片舍弃;
(三)当p1、 p2、 p3不共线时, 由p1、 p2、 p3创 建二维投影三角面片TF, 二维投影三角面片
TF的范围参数为XMi n, YMin, ZMin, XMax, Y Max, ZMax, 其中ZMi n, ZMax为深度参数;
(四)当二维投影三角面片TF的ZMax<0时, 则该三角面片舍弃; 或, 当二维投影三角面片
TF的ZMin>1时, 则该三角面片舍弃。
6.如权利要求1所述的一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生成方法, 其特征在
于, 步骤S4具体包括:
S41, 用二维投影线的起、 终点坐标与二维投影三角面片的范围参数进行快速判断, 过
滤掉与该二 维投影线 无相交的二 维投影三角面片, 得到参与该二 维投影线裁剪的二 维投影
三角面片TF;
S42, 构建二维投影三角面片TF的UV坐标系, 获取二维投影线的起点pSt和终点pEnd在
二维投影三角面片TF上的UV坐标, 分别为(u1,v1)和(u2,v2); 起点pSt和终点pEnd均包含深
度参数pSt.Z和pEnd.Z;
S43, 当(u1≥0且v1≥0且u1+v1≤1)且(u2≥0且v2≥0且u2+v2≤1), 即起点pSt和终点
pEnd在二维投影三角面片TF上时, 求取该二维投影三角面片TF上位于pSt处与pEnd处对应
的深度值Z1、 和Z2, 并按照以下几种情况进行裁 剪:
S431, 当Z1< 0且Z2<0时, 则二维投影线pStpEnd作为被裁 剪后的投影线返回;
S432, 当Z1≥pSt.Z且Z2≥pEnd.Z时, 则二维投影线pStpEnd作为被裁剪后的投影线返
回;
S433, 当Z1<pSt.Z且Z2<pEnd.Z时, 则该二维投影三角面片TF上对应的重叠线对二维投
影线的全长都造成了遮挡, 二维投影线pStpEnd被裁剪后无投影线返回, 但当Z1, Z2中存在
小于0的情况时, 需扣除掉重 叠线上Z值小于 0的区段;
S434, 当Z1≥pSt.Z且Z2<pEnd.Z时, 则该二维投影三角面片TF上对应的重叠线遮挡了
二维投影线靠pEnd端的部分区段, 将二维投影线靠pEnd端被遮挡的部分区段裁剪掉, 但当
Z2小于0时, 需扣除掉重 叠线上Z值小于 0的区段;
S435, 当Z1<pSt.Z且Z2≥pEnd.Z时, 则该二维投影三角面片TF上对应的重叠线遮挡了
二维投影线靠pSt端的部分区段, 将二维投影线靠pSt端被遮挡的部分区段裁剪掉, 但当Z1
小于0时, 需扣除掉重 叠线上Z值小于 0的区段;
S44, 当(u1≥0且v1≥0且u1+v1≤1)且(u2<0或v2<0或u2+v2>1), 即起点pSt在二维投影
三角面片TF上且终点pEnd在二 维投影三角面片T F外部时, 求取该二维投影线与该二维投影
三角面片TF边线的交点pC(uC,vC), 根据(u1,v1)和(uC,vC)求得二维投影三角面片TF上pSt
处与pC处对应的深度值Z1、 和Z2, 并按照以下几种情况进行裁 剪:
S441, 当Z1< 0且Z2<0时, 则二维投影线pStpEnd作为被裁 剪后的投影线返回;
S442, 当Z1≥pSt.Z 且Z2≥pC.Z时, 则二维投影线pStpEnd作为被裁 剪后的投影线返回;
S443, 当Z1<pSt.Z且Z2<pC.Z时, 则该二维投影三角面片TF上对应的重叠线对pStpC连
线的全长都造成了遮挡, 二维投影线pCpEnd作为被TF裁剪后的投影线返回, 但当Z1, Z2中存权 利 要 求 书 2/4 页
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专利 一种基于深度比较法的剖面看线的裁剪与生成方法
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