專利名稱：基于照片的三維建模方法及其所用的多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于照片的三維建模方法及其所用的多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置，該方法用于虛擬現(xiàn)實等應(yīng)用領(lǐng)域，在三維基礎(chǔ)建模、影視制作、三維動畫、軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)游戲、人像雕刻、藝術(shù)品雕刻、城市雕塑等方面具有實際應(yīng)用價值，屬于計算機視覺和計算機圖形學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，有三項發(fā)明專利是用于人肢體的三維建模，專利號分別是ZL200410089300.8；ZL200410089299.9；ZL200510023459.4，該三種方法都是采用雙目立體視覺系統(tǒng)對人肢體所擺姿勢進(jìn)行拍攝，得到一個圖像序列，然后采用圖像分割技術(shù)檢測并得到人肢體在各個時刻左右圖像上的邊緣輪廓信息，再通過擬合、空間三維圓錐曲面方程，使用OpenGL程序等構(gòu)成并得到人肢體模型。該方法主要是建立人肢體各個時刻在空間運動動作的模型，不能對物體的形體進(jìn)行快捷精確建模，另外，該方法中需要使用雙目立體視覺系統(tǒng)對人肢體所擺姿勢進(jìn)行拍攝，即要利用二部拍攝設(shè)備來確定人肢體在空間的位置，所用拍攝設(shè)備比較昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有物體三維建模方法不能對物體的形體進(jìn)行快捷精確建模以及所用拍攝裝置價格昂貴的問題，而提供一種可克服上述缺點的、操作簡單、建模速度快、所建模型形體準(zhǔn)確的基于照片的三維維建模方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種上述方法所用的多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。
本發(fā)明之基于照片的三維建模方法依序包括以下步驟(1)、利用多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置對所要拍攝物體的部位進(jìn)行光照，然后采用數(shù)碼拍攝裝置對物體的正面、二個左右90°正側(cè)面進(jìn)行拍攝，得到三個圖像；(2)、將所得到的二個左右90°正側(cè)面圖像輸入裝有三維建模軟件的計算機中進(jìn)行編輯，并參照正面圖像的比例關(guān)系完成物體三維建模。
如果物體的正面是對稱的，則只需拍攝一張正面圖像和一張90°正側(cè)面圖像即可。
如果要得到不規(guī)則物體的完整三維模型，則對物體的正面、左右90°正側(cè)面、后面、頂面、底面進(jìn)行拍攝，得到六個圖像；然后將所得到的左右90°正側(cè)面、頂面、底面四個圖像輸入裝有三維建模軟件的計算機中進(jìn)行編輯，并參照正面和后面圖像的比例關(guān)系完成物體三維建模。
該方法能快速建立現(xiàn)實空間中不規(guī)則復(fù)雜物體的計算機三維模型，還能對現(xiàn)實空間中不規(guī)則復(fù)雜物體進(jìn)行復(fù)制，操作簡單，所建模型形體準(zhǔn)確。
本發(fā)明之多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置，其特征在于，具有中空箱體，中空箱體的一端內(nèi)設(shè)置有直線型光源，中空箱體的另一端設(shè)置有具有多條等距離平行直線形孔的柵板。從該裝置中發(fā)射出的光線是多條等距離平行直線形光線，該裝置所發(fā)射出的光線照在所要拍攝物體部位。該多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置利用的是小孔成像原理。
所說的光源可以是可見光，也可以是數(shù)碼拍攝裝置可以感應(yīng)的不可見光。
該多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置輔助數(shù)碼拍攝裝置拍攝圖像得到的路徑能使三維建模軟件快速建立現(xiàn)實空間中不規(guī)則復(fù)雜物體的計算機三維模型，還能對現(xiàn)實空間中不規(guī)則復(fù)雜物體進(jìn)行復(fù)制，而且該裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，使用多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置的該方法具有實際的使用價值。


圖1為本發(fā)明之方法拍攝狀態(tài)示意圖。
圖2為本發(fā)明之方法基于照片在裝有犀牛三維建模軟件的計算機中進(jìn)行編輯的結(jié)果圖。
圖3為在裝有3DMAX三維建模軟件的計算機中將已有模型后腦部和犀牛三維建模軟件所建面部模型進(jìn)行焊接的結(jié)果圖。
圖4為本發(fā)明之方法基于照片所建模型與實際照片的對比。
圖5為本發(fā)明之裝置的立體示意圖。
圖6為本發(fā)明之裝置的柵板示意圖。
具體實施例方式
下面以對人的頭像建模為例對本發(fā)明之方法進(jìn)行進(jìn)一步的說明，如圖1所示，利用多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置1對所要拍攝人的面部2進(jìn)行光照，然后采用數(shù)碼拍攝裝置3對人的面部的正面和90°正側(cè)面進(jìn)行拍攝，得到二個圖像，在該實施例中，數(shù)碼拍攝裝置3是數(shù)碼照相機，然后如圖2所示，將所得到的90°正側(cè)面圖像輸入裝有三維建模軟件的計算機中進(jìn)行編輯，在該實施例中，三維建模軟件是犀牛三維建模軟件，如圖3所示，編輯完成后的人的面部模型和在裝有3 DMAX三維建模軟件的計算機中已有模型后腦部進(jìn)行焊接，并參照正面圖像的比例關(guān)系完成人的面部三維模型建造；如圖4所示，是所建人的面部模型與實際照片的對比，從中可以看出，所建人的面部模型形體準(zhǔn)確；另外，三維建模軟件也可以是3DMAX三維建模軟件。
請參閱圖5、圖6所示，本發(fā)明之多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置1，具有一中空箱體11，中空箱體11的一端內(nèi)設(shè)置有一個直線型光源12，中空箱體11的另一端設(shè)置有具有多條等距離平行直線形孔13的柵板14；從該多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置1中發(fā)射出的光線是多條等距離平行直線形光線，該多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置1所發(fā)射出的光線照在所要拍攝物體部位。
另外所說的光源可以是可見光，也可以是數(shù)碼拍攝裝置3可以感應(yīng)的不可見光。
使用本發(fā)明之方法為一個人的頭像建模，普通技術(shù)人員從拍攝照片到建模完成只需1小時便能準(zhǔn)確、逼真地建立其面部模型，該方法普通人10分鐘就能掌握，用目前方法普通技術(shù)人員不能建造出準(zhǔn)確逼真的面部模型。
再者，本發(fā)明之方法還可以用于其他各種物體，包括不規(guī)則物體的模型建造。
權(quán)利要求
1.一種基于照片的三維建模方法，其特征在于依序包括以下步驟(1)、利用多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置對所要拍攝物體的部位進(jìn)行光照，然后采用數(shù)碼拍攝裝置對物體的正面、二個左右90°正側(cè)面進(jìn)行拍攝，得到三個圖像；(2)、將所得到的二個左右90°正側(cè)面圖像輸入裝有三維建模軟件的計算機中進(jìn)行編輯，并參照正面圖像的比例關(guān)系完成物體三維建模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于照片的三維建模方法，其特征在于對物體的正面、左右90°正側(cè)面、后面、頂面、底面進(jìn)行拍攝，得到六個圖像；然后將所得到的左右90°正側(cè)面、頂面、底面四個圖像輸入裝有三維建模軟件的計算機中進(jìn)行編輯，并參照正面和后面圖像的比例關(guān)系完成物體三維建模。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于照片的三維建模方法，其特征在于所述的三維建模軟件是犀牛三維建模軟件或3DMAX三維建模軟件。
4.如權(quán)利要求1或2所述方法所用的多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置，其特征在于其具有中空箱體，中空箱體的一端內(nèi)設(shè)置有直線型光源，中空箱體的另一端設(shè)置有具有多條等距離平行直線形孔的柵板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置，其特征在于所述的光源是可見光，或是數(shù)碼拍攝裝置可以感應(yīng)的不可見光。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于照片的三維建模方法及其所用的多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置，該方法是利用多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置對所要拍攝物體的部位進(jìn)行照射，然后采用數(shù)碼拍攝裝置對物體的正面、二個90°正側(cè)面進(jìn)行拍攝，得到三個圖像，然后將所得到的二個90°正側(cè)面圖像輸入裝有犀牛三維建模軟件的計算機中進(jìn)行編輯，并在裝有3DMAX三維建模軟件的計算機中將已有模型后腦部和犀牛三維建模軟件所建面部模型進(jìn)行焊接，完成物體三維模型建造；該裝置具有中空箱體，中空箱體的一端內(nèi)設(shè)置有一個或二個以上的直線型光源，中空箱體的另一端設(shè)置有具有多條等距離平行直線形孔的柵板；多條等距離平行直線形光發(fā)射裝置輔助該方法能快速建立現(xiàn)實空間中不規(guī)則復(fù)雜物體的計算機三維模型，操作簡單，所建模型形體準(zhǔn)確。
文檔編號G03B15/02GK101089893SQ20071005588
公開日2007年12月19日 申請日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者宋兆會 申請人:宋兆會