基于深度检索的树木建模方法

摘要

本发明涉及一种基于深度检索的树木建模方法，该方法以手工勾画的树木主枝和树冠轮廓作为输入自动创建树木模型，其主要步骤包括：通过像素分析从勾画的笔画中提取二维骨架、通过深度检索将两个二维骨架直接转化为三维主枝骨架、基于树冠轮廓约束创建细枝和叶子。本发明算法简单、建模效率高，能够创建出在两个方向符合输入约束的具有真实感的树木模型。其建模结果在计算机游戏、三维电影、网络漫游、城市景观设计等领域具有重要的应用价值。

主权项

一种基于深度检索的树木建模方法，其特征在于，该树木建模方法的步骤包括：步骤1：用户在两幅树木图片上用单像素画笔或者画刷手工勾画出具有树冠轮廓、具有不同的主枝笔画的树木草图，将具有不同的主枝笔画的两幅草图输入到图像处理设备；步骤2：图像处理设备对草图中每个主枝笔画像素的近邻像素进行分析，从而提取二维骨架；步骤3：对两个二维骨架进行深度检索，构建三维主枝骨架，使该三维骨架在两个输入方向的平行投影满足二维骨架约束；步骤4：以构建的三维主枝骨架为模版，在二维树冠轮廓约束内，通过主枝的复制、平移、旋转操作构建第一级细枝骨架，然后以第一级细枝骨架为模版按相同方法构建第二级细枝骨架，依此类推，得到指定级数的细枝骨架；步骤5：根据对骨架切向量、法向量和副法向量的估算创建广义圆柱，通过圆柱拟合得到树枝的几何模型；步骤6：在树枝几何模型上添加叶子或水果完成整个树木模型，每个叶子或水果由映射了一个四通道图像纹理的四边形来表示，将一个序列的叶子模型放置到细枝骨架点上，然后在叶子位置、叶子朝向以及叶与枝的距离参数中引入随机因素。