基于结构线投影视图的三维几何建模和编辑研究

近年来计算机动画制作、三维游戏、影视特效、虚拟现实等领域飞速发展，需要大量的非精确三维模型。然而传统的主流建模方法，通过交互构造初始控制网格顶点和拓扑结构，生成初始曲面模型，需要花费大量时间。生成的初始曲面显示于屏幕上，通常还是不满意的。于是要一个点、一个点地在屏幕上拖动它们，交互地通过修改数据点，来生成用户最终要求的曲面。交互操作复杂、建模周期长。用户迫切需要快捷简易的新建模方法和工具。本项目致力于针对可抽取结构线的非精确模型，研究新的快捷造型和编辑方法。主要研究内容和目标是：（1）拟提出从用户勾画的三个二维投影视图的结构线自动生成三维模型雏形的快捷建模方法；（2）拟实现对已经存在的三维模型，能够自动获取该模型结构线的二维投影视图，并在该视图上直接编辑该三维模型的直观编辑方法；（3）拟解决目前流行的三维模型变形、切割组合的快捷造型和编辑方法中模型结构线特征被破坏的问题。

本项目研究基于三视图的快捷建模和编辑方法。可直接从三视图图片或者用户勾画的三个二维投影视图的结构线通过简单的交互自动生成三维模型雏形的快捷建模；对于已经存在的三维模型，通过自动获取该模型结构线的二维投影视图，并在该视图上直接编辑该三维模型的编辑方法；为实现模型复用，构建了基于草图检索的三维模型检索方法，解决草图检索在草图表达不精确上存在的一些问题。其中，在模型的光滑处理细化处理保持结构的处理等方面的算法上也提出了创新。总体上，课题执行情况良好，研究任务按计划圆满完成，共发表国内外期刊和国际会议论文17篇，其中SCI索引8篇，EI索引15篇；申请相关专利4项，其中1项已获得授权；培养在读博士研究生1名，硕士研究生6名；完成任务计划书中规定的考核指标。