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一种文物展示用的建筑建模的系统及其方法

阅读：686发布：2023-12-29

专利汇可以提供一种文物展示用的建筑建模的系统及其方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种文物展示用的建筑建模的系统及其方法，所述系统包括图像采集单元、成员模型生成单元、数据库以及成员布置单元，所述图像采集单元用于在触摸屏上显示包括关于构成文化遗产建筑的成员的信息的测量图；成员模型生成单元用于基于经由触摸屏输入的多个点全自动建模，从而生成三维成员模型；所述数据库用于存储由成员模型生成单元生成的成员模型；所述成员布置单元用于基于拍摄图片将存储在数据库中的每个成员模型布置在其原始位置，所述文物展示用的建筑建模的方法操作更加简便。，下面是一种文物展示用的建筑建模的系统及其方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种文物展示用的建筑建模的系统，其特征在于：所述系统包括图像采集单元(10)、成员模型生成单元(20)、数据库(30)以及成员布置单元(50)，所述图像采集单元(10)用于在触摸屏上显示包括关于构成文化遗产建筑的成员的信息的测量图；成员模型生成单元(20)用于基于图片数据，自动生成三维模型；所述数据库(30)用于存储由成员模型生成单元生成的成员模型；所述成员布置单元(50)用于基于图像采集单元将存储在数据库中的每个成员模型布置在其原始位置。
2.根据权利要求1所述的一种文物展示用的建筑建模的系统，其特征在于：所述成员模型生成单元(20)基于经由触摸屏根据测量的绘图输入的多个点生成对象，并且通过对对象执行网格生成和纹理映射来生成3D成员模型。
3.根据权利要求1所述的一种文物展示用的建筑建模的系统，其特征在于：所述成员布置单元(50)被配置为当选择要布置的构件模型时，通过变换操纵来布置构件模型以通过特征点图像匹配来确认模型在数据库的信息。
4.根据权利要求1所述的一种文物展示用的建筑建模的系统，其特征在于：所述系统还包括成员模型修订单元(40)，所述成员模型修订单元(40)用于修改存储在数据库中的某个成员模型。
5.根据权利要求6所述的一种文物展示用的建筑建模的系统，其特征在于：所述成员模型修订单元(40)包括成员模型编辑单元(41)和网格变形单元(42)，所述成员模型编辑单元(41)用于为当从存储在数据库中的成员模型确定编辑目标时，通过变换操作编辑编辑目标；所述网格变形单元(42)用于对存储在数据库中的某个成员模型进行网格变形。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种文物展示用的建筑建模的系统，其特征在于：所述构成文化遗产建筑物的成员的信息包括每个构件的实际尺寸，布置位置和比例中的一个或多个。
7.一种根据权利要求6所述的文物展示用的建筑建模的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)：执行测量的绘制布置步骤，当用户选择文化遗产建筑物建模所需的测量图纸时，图像采集单元加载相应的测量图纸，此后，用户定位并调整图像采集单元，使得测量的图形的位置与其在3D空间中的原始位置匹配，图像采集单元(10)基于调整信息将测量的绘图布置在触摸屏上；
(2)：根据现有成员数据执行成员模型生成步骤或成员模型修订步骤或网格变形步骤；
(3)：当执行成员模型生成步骤时，首先将点放置在触摸屏上的测量的绘图上时，成员模型生成单元(20)生成点相应的位置使得点与3D空间中的测量图相匹配，在放置所有点之后，当用户选择面部生成模式时，成员模型生成单元通过连接这些点来生成面部，此后，当用户选择对象生成模式时，成员模型生成单元通过连接面部来生成对象，然后，当用户选择对象时，成员模型生成单元在执行网格生成和纹理映射，当甚至完成上述纹理映射时，生成单个3D成员模型，成员模型生成单元(20)将多个生成的成员模型存储在数据库(30)中；
(4)：当执行成员模型修订步骤时，成员模型修订单元(40)根据用户在触摸屏上的触摸，基于点/面部/对象模式选择信息，编辑目标确定信息，变换操作信息等来编辑编辑目标，重复上述成员编辑步骤，直到编辑了所有期望的成员模型，完全编辑的成员模型存储在数据库(30)中；
(6)：当执行网格变形步骤时，首先在先前生成的构件模型上形成控制点，映射控制点，然后在执行网格匹配，成员模型修订单元(40)将现有生成成员模型与附加输入数据匹配，使得成员模型的拓扑和形状与附加输入数据70的拓扑和形状一致，最后执行网格变形，上述变形步骤也可以重复应用于期望的构件模型，已完成网格变形的成员模型存储在数据库(30)中；
(7)经历了生成，编辑和变形步骤的成员模型来创建单个数字文化遗产建筑，然后再逐个布置成员模型以匹配测量的绘图，用户选择任何一个成员模型，将其排列在3D空间中以通过变换操作匹配测量的绘图的位置，并确定成员模型的位置，用户安排单元对所选择的用户模型执行变换操作，并将关于用户确定的位置的位置信息存储在数据库(30)中。

说明书全文

一种文物展示用的建筑建模的系统及其方法

技术领域

[0001] 本发明涉及文物展示技术领域，尤其涉及一种文物展示用的建筑建模的系统及其控制方法。

背景技术

[0002] 通过以数字方式忠实地复制实际文化遗产建筑物来创建数字文化遗产建筑物，并且通过基于计算机图形技术的3D建模来生成数字文化遗产建筑物。必须通过执行3D扫描或产生测量的绘图，基于3D扫描或测量的绘图来对现有的文化遗产建筑物进行建模。根据数据估算了丢失的文化财产，并且实际上已经创造了。为了期望地重建数字文化遗产建筑物，必须不仅使用对每个建筑物的外观建模的过程来建模建筑物，而且还使用反映建筑结构和利用建筑物的构件的过程来建造建筑物。由于现有的3D建模软件被设计为使用诸如键盘或鼠标的输入设备来控制，因此当基于触摸屏输入对数字文化遗产建筑进行建模时，用户可能会感到不便。最近，随着智能移动设备的发展，需要用于在遗产建筑重建地点建模3D文化遗产建筑的技术。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种文物展示用的建筑建模的系统及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0005] 一种文物展示用的建筑建模的系统，所述系统包括图像采集单元、成员模型生成单元、数据库以及成员布置单元，所述图像采集单元用于在触摸屏上显示包括关于构成文化遗产建筑的成员的信息的测量图；成员模型生成单元用于基于图片数据，自动生成三维模型；所述数据库用于存储由成员模型生成单元生成的成员模型；所述成员布置单元用于基于图像采集单元将存储在数据库中的每个成员模型布置在其原始位置。

[0006] 优选的，所述成员模型生成单元基于经由触摸屏根据测量的绘图输入的多个点生成对象，并且通过对对象执行网格生成和纹理映射来生成3D成员模型。

[0007] 优选的，所述成员布置单元被配置为当选择要布置的构件模型时，通过变换操纵来布置构件模型以通过特征点图像匹配来确认模型在数据库的信息。

[0008] 优选的，所述系统还包括成员模型修订单元，所述成员模型修订单元用于修改存储在数据库中的某个成员模型。

[0009] 优选的，所述成员模型修订单元包括成员模型编辑单元和网格变形单元，所述成员模型编辑单元用于为当从存储在数据库中的成员模型确定编辑目标时，通过变换操作编辑编辑目标；所述网格变形单元用于对存储在数据库中的某个成员模型进行网格变形。

[0010] 优选的，所述构成文化遗产建筑物的成员的信息包括每个构件的实际尺寸，布置位置和比例中的一个或多个。

[0011] 一种根据上述方案所述的文物展示用的建筑建模的方法，包括如下步骤：

[0012] (1)：执行测量的绘制布置步骤，当用户选择文化遗产建筑物建模所需的测量图纸时，图像采集单元加载相应的测量图纸，此后，用户定位并调整图像采集单元，使得测量的图形的位置与其在3D空间中的原始位置匹配，图像采集单元(10)基于调整信息将测量的绘图布置在触摸屏上；

[0013] (2)：根据现有成员数据执行成员模型生成步骤或成员模型修订步骤或网格变形步骤；

[0014] (3)：当执行成员模型生成步骤时，首先将点放置在触摸屏上的测量的绘图上时，成员模型生成单元生成点相应的位置使得点与3D空间中的测量图相匹配，在放置所有点之后，当用户选择面部生成模式时，成员模型生成单元通过连接这些点来生成面部，此后，当用户选择对象生成模式时，成员模型生成单元通过连接面部来生成对象，然后，当用户选择对象时，成员模型生成单元在执行网格生成和纹理映射，当甚至完成上述纹理映射时，生成单个3D成员模型，成员模型生成单元将多个生成的成员模型存储在数据库中；

[0015] (4)：当执行成员模型修订步骤时，成员模型修订单元根据用户在触摸屏上的触摸，基于点/面部/对象模式选择信息，编辑目标确定信息，变换操作信息等来编辑编辑目标，重复上述成员编辑步骤，直到编辑了所有期望的成员模型，完全编辑的成员模型存储在数据库中；

[0016] (6)：当执行网格变形步骤时，首先在先前生成的构件模型上形成控制点，映射控制点，然后在执行网格匹配，成员模型修订单元将现有生成成员模型与附加输入数据匹配，使得成员模型的拓扑和形状与附加输入数据70的拓扑和形状一致，最后执行网格变形，上述变形步骤也可以重复应用于期望的构件模型，已完成网格变形的成员模型存储在数据库中；

[0017] (7)经历了生成，编辑和变形步骤的成员模型来创建单个数字文化遗产建筑，然后再逐个布置成员模型以匹配测量的绘图，用户选择任何一个成员模型，将其排列在3D空间中以通过变换操作匹配测量的绘图的位置，并确定成员模型的位置，用户安排单元对所选择的用户模型执行变换操作，并将关于用户确定的位置的位置信息存储在数据库中。

[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明用于对文化遗产建筑进行建模的系统和方法，其可以通过在智能移动设备上使用触摸屏UI来直观地建模3D数字文化遗产建筑，同时展示3D数字文化遗产建筑的特征。很难使用PC或现有软件。所公开的装置包括图像采集单元，用于在触摸屏上显示包括关于构成文化遗产建筑的成员的信息的测量图，用于基于经由触摸屏输入的多个点执行建模的成员模型生成单元，从而生成3D成员模型，用于存储由成员模型生成单元生成的成员模型的数据库。附图说明

[0019] 图1为文物展示用的建筑建模的系统的结构示意图；

[0020] 图中：10、图像采集单元；20、成员模型生成单元；30、数据库；40、成员模型修订单元；41、成员模型编辑单元；42、网格变形单元；50、成员布置单元。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 如图1，现提出下述实施例：

[0023] 一种文物展示用的建筑建模的系统，所述系统包括图像采集单元10、成员模型生成单元20、数据库30以及成员布置单元50，所述图像采集单元10用于在触摸屏上显示包括关于构成文化遗产建筑的成员的信息的测量图；成员模型生成单元20用于基于图片数据，自动生成三维模型；所述数据库30用于存储由成员模型生成单元生成的成员模型；所述成员布置单元50用于基于图像采集单元将存储在数据库中的每个成员模型布置在其原始位置。

[0024] 在本实施例中，所述成员模型生成单元20基于经由触摸屏根据测量的绘图输入的多个点生成对象，并且通过对对象执行网格生成和纹理映射来生成3D成员模型。

[0025] 在本实施例中，所述成员布置单元50被配置为当选择要布置的构件模型时，通过变换操纵来布置构件模型以通过特征点图像匹配来确认模型在数据库的信息。

[0026] 在本实施例中，所述系统还包括成员模型修订单元40，所述成员模型修订单元40用于修改存储在数据库中的某个成员模型。

[0027] 在本实施例中，所述成员模型修订单元40包括成员模型编辑单元41和网格变形单元42，所述成员模型编辑单元41用于为当从存储在数据库中的成员模型确定编辑目标时，通过变换操作编辑编辑目标；所述网格变形单元42用于对存储在数据库中的某个成员模型进行网格变形。

[0028] 在本实施例中，所述构成文化遗产建筑物的成员的信息包括每个构件的实际尺寸，布置位置和比例中的一个或多个。

[0029] 本实施例还提供一种根据上述方案所述的文物展示用的建筑建模的方法，包括如下步骤：

[0030] (1)：执行测量的绘制布置步骤，当用户选择文化遗产建筑物建模所需的测量图纸时，图像采集单元加载相应的摄影图片，此后，用户定位并调整图像采集单元，使得测量的图形的位置与其在3D空间中的原始位置匹配，图像采集单元10基于调整信息将测量的绘图布置在触摸屏上；

[0031] (2)：根据现有成员数据执行成员模型生成步骤或成员模型修订步骤或网格变形步骤；

[0032] (3)：当执行成员模型生成步骤时，首先将点放置在触摸屏上的测量的绘图上时，成员模型生成单元20生成点相应的位置使得点与3D空间中的测量图相匹配，在放置所有点之后，当用户选择面部生成模式时，成员模型生成单元通过连接这些点来生成面部，此后，当用户选择对象生成模式时，成员模型生成单元通过连接面部来生成对象，然后，当用户选择对象时，成员模型生成单元在执行网格生成和纹理映射，当甚至完成上述纹理映射时，生成单个3D成员模型，成员模型生成单元20将多个生成的成员模型存储在数据库30中；

[0033] (4)：当执行成员模型修订步骤时，成员模型修订单元40根据用户在触摸屏上的触摸，基于点/面部/对象模式选择信息，编辑目标确定信息，变换操作信息等来编辑编辑目标，重复上述成员编辑步骤，直到编辑了所有期望的成员模型，完全编辑的成员模型存储在数据库30中；

[0034] (6)：当执行网格变形步骤时，首先在先前生成的构件模型上形成控制点，映射控制点，然后在执行网格匹配，成员模型修订单元40将现有生成成员模型与附加输入数据匹配，使得成员模型的拓扑和形状与附加输入数据70的拓扑和形状一致，最后执行网格变形，上述变形步骤也可以重复应用于期望的构件模型，已完成网格变形的成员模型存储在数据库30中；

[0035] (7)经历了生成，编辑和变形步骤的成员模型来创建单个数字文化遗产建筑，然后再逐个布置成员模型以匹配测量的绘图，用户选择任何一个成员模型，将其排列在3D空间中以通过变换操作匹配测量的绘图的位置，并确定成员模型的位置，用户安排单元对所选择的用户模型执行变换操作，并将关于用户确定的位置的位置信息存储在数据库30中。

[0036] 工作原理：本发明用于对文化遗产建筑进行建模的系统和方法，其可以通过在智能移动设备上使用触摸屏UI来直观地建模3D数字文化遗产建筑，同时展示3D数字文化遗产建筑的特征。很难使用PC或现有软件。所公开的装置包括图像采集单元，用于在触摸屏上显示包括关于构成文化遗产建筑的成员的信息的测量图，用于基于经由触摸屏输入的多个点执行建模的成员模型生成单元，从而生成3D成员模型，用于存储由成员模型生成单元生成的成员模型的数据库。

[0037] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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