[0化3] 所述控制點(diǎn)半徑為：
[0054] iBRadiUi_d=iBRadiuimX(1+pIHump)
[0055] 其中，pIHump為預(yù)設(shè)節(jié)間凸起比例。
[0056] 本發(fā)明提供的一種基于草圖的樹木枝干=維模型構(gòu)建方法，通過對(duì)枝條進(jìn)行節(jié)間 劃分，采用了符合樹木枝條生長(zhǎng)特性的劃分機(jī)制，使得最終得到的枝條節(jié)間長(zhǎng)度分布更加 符合樹木的形態(tài)特征，同時(shí)還可W通過參數(shù)控制節(jié)間凸起的程度W及節(jié)間網(wǎng)格的數(shù)量。
【附圖說明】
[0化7] 通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理 解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中；
[0化引圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中基于草圖的樹木枝干=維模型構(gòu)建方法的流程示意 圖；
[0化9] 圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中生成的二維樹木枝干骨架示意圖；
[0060] 圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中形成劃分節(jié)間后的二維樹木枝干骨架示意圖；
[0061] 圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中得到的=維樹木枝干骨架示意圖；
[0062] 圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中得到的所要構(gòu)建的樹木枝干的S維網(wǎng)格模型示意圖；
[0063] 圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中W面繪方式顯示的樹木枝干S維模型。
【具體實(shí)施方式】
[0064] 現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
[00化]圖1示出了本實(shí)施例中基于草圖的樹木枝干S維模型構(gòu)建方法的流程示意圖，如 圖1所示，本實(shí)施例提供的一種基于草圖的樹木枝干=維模型構(gòu)建方法，包括：
[0066] S1，根據(jù)所要構(gòu)建的樹木枝干生成二維樹木枝干骨架，所述二維樹木枝干骨架包 含多條二維骨架曲線。所述二維樹木枝干骨架中分別采用樹干、主枝、側(cè)枝或一年生枝條四 種類型的二維骨架曲線表示不同類型的枝條。
[0067] 在生成二維樹木枝干骨架時(shí)，用戶首先選擇相應(yīng)的曲線類型，并公國(guó)鼠標(biāo)或繪圖 筆繪制一根二維曲線，根據(jù)用戶輸入的指令生成二維樹木枝干骨架的一條二維骨架曲線， 重復(fù)上述操作最終生成如圖2所示樹木的二維樹木枝干骨架。。
[0068] S2,針對(duì)所述二維樹木枝干骨架中的每一條二維骨架曲線，提取多個(gè)像素點(diǎn)作為 控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)該二維骨架曲線進(jìn)行節(jié)間劃分，形成劃分節(jié)間后的二維樹木枝干骨架，如圖3 所示。具體包括：
[0069] 針對(duì)所述二維樹木枝干骨架中的第i條二維骨架曲線，根據(jù)所述第i條二維骨架 曲線包含的像素點(diǎn)數(shù)和預(yù)設(shè)的節(jié)間像素點(diǎn)數(shù)獲得該第i條二維骨架曲線的節(jié)間數(shù)INd，其 中i為正整數(shù)；
[0070] 判斷所述第i條二維骨架曲線是否為一年生枝條，若是，則選取所述第i條二維骨 架曲線上的第Pj.個(gè)像素點(diǎn)作為控制點(diǎn)Rj.;其中：
[007UPj=Pj_i+[aj]，Pi= 1，j= 1，2, 3. . .INd+1
[0072]
[007引 pILength為預(yù)設(shè)的節(jié)間像素點(diǎn)數(shù)，RandN(x，y)為取值范圍為[X，y]的隨機(jī)函數(shù)；
[0074] 否則，從所述第i條二維骨架曲線上第一個(gè)像素點(diǎn)開始，每隔pILength個(gè)像素點(diǎn) 取1個(gè)像素點(diǎn)，作為該條二維骨架曲線的控制點(diǎn)，共選取I也+1個(gè)控制點(diǎn)。
[0075] S3,將所述劃分節(jié)間后的二維樹木枝干骨架進(jìn)行=維轉(zhuǎn)換，得到=維樹木枝干骨 架。具體包括：
[0076] S31，針對(duì)所述劃分節(jié)間后的二維樹木枝干骨架中的每一條二維骨架曲線，將該二 維骨架曲線上每一個(gè)控制點(diǎn)的y坐標(biāo)和Z坐標(biāo)的值進(jìn)行互換。
[0077] S32,根據(jù)所述二維骨架曲線的傾斜度對(duì)該二維骨架曲線進(jìn)行深度方向的增強(qiáng)，得 到深度增強(qiáng)后的二維樹木枝干骨架；
[007引其中，根據(jù)第i條二維骨架曲線上第一個(gè)控制點(diǎn)Vk和最后一個(gè)控制點(diǎn)V獲取輔 助點(diǎn)Vip，所述輔助點(diǎn)Vip的X坐標(biāo)和y坐標(biāo)與所述最后一個(gè)控制點(diǎn)V相同，Z坐標(biāo)與所述 第一個(gè)控制點(diǎn)Vk相同，其中i為正整數(shù)；
[0079] 當(dāng)向量巧^和向量巧^的夾角0滿足預(yù)設(shè)角度大小時(shí)，即若5° <0<25°時(shí)，貝U 將所述第i條二維骨架曲線上除第一個(gè)控制點(diǎn)外的所有控制點(diǎn)的坐標(biāo)值都乘W預(yù)設(shè)數(shù)值丫，取值可W根據(jù)用戶情況進(jìn)行設(shè)置，例如本實(shí)施例中取值1. 2。
[0080] S33,確定所述深度增強(qiáng)后的二維樹木枝干骨架的拓?fù)潢P(guān)系；
[0081] 針對(duì)所述深度增強(qiáng)后的二維樹木枝干骨架中除樹干類型W外的每一條二維骨架 曲線，選取所述深度增強(qiáng)后的二維樹木枝干骨架中與該二維骨架曲線第一個(gè)控制點(diǎn)距離最 近的二維骨架曲線作為該二維骨架曲線的父枝條二維骨架曲線；
[0082] 選取所述父枝條二維骨架曲線上與該二維骨架曲線第一個(gè)控制點(diǎn)距離最近的控 制點(diǎn)作為該二維骨架曲線的著生點(diǎn)。
[0083] S34,根據(jù)所述拓?fù)潢P(guān)系對(duì)所述深度增強(qiáng)后的二維樹木枝干骨架進(jìn)行=維變換，得 到如圖4所示的=維樹木枝干骨架；
[0084] 從所述深度增強(qiáng)后的二維樹木枝干骨架中選取父枝條為樹干的二維骨架曲線，并 將得到的所述二維骨架曲線存入數(shù)據(jù)集DSi中；
[0085] 從所述數(shù)據(jù)集DSi中選取第一個(gè)控制點(diǎn)與樹干二維骨架曲線的第一個(gè)控制點(diǎn)最近 的第一二維骨架曲線，并存入數(shù)據(jù)集DSi_i中，同時(shí)將該第一二維骨架線從DSi中刪除；
[0086] 從所述數(shù)據(jù)集DSi中，再次選取第一個(gè)控制點(diǎn)與所述第一二維骨架曲線的第一個(gè) 控制點(diǎn)距離小于平均節(jié)間長(zhǎng)度flLength的第二二維骨架曲線，并存入數(shù)據(jù)集DSh中，同時(shí) 將該第二二維骨架線從DSi中刪除；
[0087] 針對(duì)所述數(shù)據(jù)集DSh中第i條二維骨架曲線，將所述第i條二維骨架曲線上除第 一個(gè)控制點(diǎn)外的控制點(diǎn)繞向量巧^旋轉(zhuǎn)iXfAngle度，其中，Vk為所述第i條二維骨架曲 線的第一個(gè)控制點(diǎn)，Vi。為輔助點(diǎn)，所述輔助點(diǎn)V1。的X、y分量值與Vk相同、Z分量值為Vk的Z分量值加a,a為預(yù)設(shè)常數(shù)，例如取值1. 0,fAngle= 360/Ni_i，Ni_i為數(shù)據(jù)集DSH的大 小，i為正整數(shù)；
[008引在所述深度增強(qiáng)后的二維樹木枝干骨架中查找所有父枝條為旋轉(zhuǎn)后的第i條二 維骨架曲線的二維骨架曲線，并將獲得的二維骨架曲線移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的著生點(diǎn)的位置；
[0089]清空所述數(shù)據(jù)集DSh，并從所述數(shù)據(jù)集DSi中未進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的二維骨架曲線中重新 選取第一二維骨架線，直至所述數(shù)據(jù)集DSi成為空集為止。
[0090] S4,針對(duì)所述=維樹木枝干骨架中的每一條=維骨架曲線，生成=維網(wǎng)格，得到所 要構(gòu)建的樹木枝干的=維網(wǎng)格模型。具體包括：
[0091] S41，針對(duì)所述=維樹木枝干骨架中的第i條=維骨架曲線，獲得該第i條=維骨 架曲線的頂部半徑和底部半徑，其中，i為正整數(shù)。
[0092] 若所述第i條S維骨架曲線為一年生枝條，則該第i條S維骨架曲線的頂部半徑 為：
[009引 地RadiuLt=地RadiuXfBLengthi/aBLength
[0094] 其中，地Radiu為預(yù)設(shè)一年生枝條頂部半徑基數(shù)，巧Length;為該S維骨架曲線的 長(zhǎng)度，aBLength為所述S維樹木枝干骨架中全部一年生枝條S維骨架曲線的平均長(zhǎng)度；
[0095] 該=維骨架曲線的底部半徑為：
[0096] 地RadiuLb=地RadiuLtXk
[0097] 其中，k為預(yù)設(shè)常數(shù)，在本實(shí)施例中取值為1. 5。
[009引若所述第i條S維骨架曲線為側(cè)枝，則該第i條S維骨架曲線的頂部半徑為：
[0099] 計(jì)算所述=維樹木枝干骨架中全部側(cè)枝的=維骨架曲線的長(zhǎng)度，并記錄下最小的 長(zhǎng)度值lb2j>i。，
[0100]設(shè)置該側(cè)枝的頂部半徑為rmi。，然后計(jì)算該枝條骨架線的長(zhǎng)度length,則該枝條的 底部半徑巧
[0101] 若所述第i條S維骨架曲線為主枝，則該第i條S維骨架曲線的頂部半徑為：
[0102] 計(jì)算所述=維樹木枝干骨架中全部側(cè)枝的=維骨架曲線的長(zhǎng)度，并記錄下最小的 長(zhǎng)度值Ibljli。，
[0103] 對(duì)所述第i條=維骨架曲線，執(zhí)行如下操作：
[0104] a.設(shè)置該主枝的頂部半徑為2Xrmi。；
[01化]b.查找所述=維樹木枝干骨架中W該主枝為父枝的全部側(cè)枝，并將該些側(cè)枝的= 維骨架曲線加入數(shù)據(jù)集訊1中；
[0106] C.若數(shù)據(jù)集訊1中的枝條骨架線個(gè)數(shù)不為0,則令rt bMt。。為數(shù)據(jù)集訊1中第t根 側(cè)枝的底部半徑，則枝條該主枝的底部半徑為
其中，n為數(shù)據(jù) 集Sbl中的枝條骨架線個(gè)數(shù)；
[0107] d.若數(shù)據(jù)集訊1中的枝條骨架線個(gè)數(shù)不為0,則該主枝的底部半徑為2. 8Xrmi。。
[0108] 若所述第i條S維骨架曲線為樹干，則該第i條S維骨架曲線的頂部半徑為：
[0109] 將樹干枝條的底部半徑設(shè)置為
[0110] 然后查找所述=維樹木枝干骨架中的主枝起點(diǎn)位置與樹干的終點(diǎn)位置重合的主 枝的=維骨架曲線，并將該些=維骨架曲線加入數(shù)據(jù)集St中；
[0111] 令rhbMtDm為數(shù)據(jù)集St中第h根枝條的底部半徑，則樹干枝條的頂部半徑為
其中h為數(shù)據(jù)集St中的枝條骨架線個(gè)數(shù)。
[0112] S42,根據(jù)所述第i條=維骨架曲線的頂部半徑和底部半徑，得到該第i條=維骨 架曲線每一個(gè)節(jié)間的節(jié)間半