一种三维图像重建体的精确测量方法

摘要

本发明为一种三维图像重建体的精确测量方法，涉及一种三维图像重建体的测量方法。本发明的目的是能够让用户对所需测量的空间结构的各数据指标做出精确的测量，能够有效而准确的指导用户进行实际操作。本发明是通过旋转三维重建体和平移切割平面相结合对三维重建体进行各个部分和方位的切割后，利用切割缓冲器对其切割后的重建体进行数据存放并精确计算得到三维重建体的数据指标，从而达到对三维重建体的精确测量。本发明主要用于各种图像三维体的各数据指标的测量。

主权项

1.一种三维图像重建体的精确测量方法，其特征在于包括以下步骤：I、采用三维重建技术生成虚拟三维重建体(3)：采用光线追踪算法进行三维重建，该三维重建体(3)的局部坐标系原点与世界坐标系的原点皆为三维重建体(3)的中心，此原点固定；II、计算机根据该三维重建体(3)生成一个切割平面(1)：切割平面(1)是一个用于对三维重建体(3)进行实时切割的动态平面，它将覆盖整个三维重建体(3)区域，切割平面(1)的初始位置在三维重建体(3)到视点的方向上，且位于三维重建体(3)外部边缘上，该切割平面(1)为透明的平面，它会将位于平面外即靠近视点方向的三维重建体(3)的部分切割掉；III、用户选择针对三维重建体(3)或者针对切割平面(1)的操作：对三维重建体(3)和切割平面(1)可分别用键盘和鼠标实现对它们的操作；IV、选取切割平面：用户在计算机屏幕上单击鼠标右键，对应于选取切割平面(1)的行为，即鼠标右键选取切割平面(1)，在按住鼠标右键的情况下上下移动鼠标，引发切割平面(1)的原点沿着全局固定坐标系的Z轴负方向或者正方向移动，并去除已切割部分(2)；V、三维重建体的旋转：用户通过键盘控制三维重建体(3)的旋转操作，键盘的上、下、左、右四个方向键分别对应着三维重建体(3)绕X轴正向旋转、绕X轴逆向旋转、绕Y轴正向旋转以及绕Y轴逆向旋转；VI、引入切割缓冲器：由切割平面(1)对三维重建体(3)进行切割后，系统重绘切割后的三维重建体(3)，并在系统中引入切割缓冲器(4)；绘制过程中，随着物体描述转换为投影坐标，三维重建体(3)上的每个点均对应于观察平面(5)上的投影点，在系统中引入一个切割缓冲器(4)，切割缓冲器(4)中的每个单元对应存放位于切割平面(1)上的三维重建体(3)的点信息，主要是空间点的X、Y、Z坐标值；VII、取点：在屏幕上单击鼠标左键，对应于取全局固定坐标系中三维坐标点的操作，此时，取出切割缓冲器(4)中对应该屏幕点的单元值，得到需要的三维点坐标值；VIII、根据测量需要，用户通过键盘、鼠标操作实现三维重建体(3)的旋转操作以及切割平面(1)的移动操作后，重复步骤VII，直到已经取得足够数量的测量点；IX、取得测量点后，通过计算完成相应的测量：三维空间坐标两点间距离公式，记A(x1，y1，z1)，B(x2，y2，z2)，则A、B之间的距离为$D=\sqrt{{(x1-x2)}^2+{(y1-y2)}^2+{(z1-z2)}^2}$ 角度测量的方法，记a、b、c为根据三维空间中两点间距离公式计算出来的边长，A为a边所对的角，那么A可以由余弦定理求得：cosA＝(b2+c2-a2)/2bc。