三维模型切割方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及虚拟仿真的，尤其是涉及一种三维模型切割方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、相比较二维平面来说，三维模型可以展现任意方向的实体结构及任意方向的平面投影。但三维模型只显示表面结构信息，而表面结构将很多内部对象包裹在里面，使得人们无法直接看到，想要更好地清楚三维模型中包裹的对象，就需要通过切割技术来实现。对三维模型的切割是三维可视化研究的一个基本应用，通过切割，能够直观地了解三维模型内部空间结构及空间展布细节特征，增强对三维模型内部构造的理解。

2、其中，三维动物模型的切割对于生命科学、医学等领域有着重要的作用，为了能够得到更有价值的内部信息，需要对动物三维模型实现任意角度的切割。

3、在实现本技术的过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题：一般来说，由于三维动物模型内部结构复杂，切割后的动物模型的截面纹理准确度较低。

技术实现思路

1、为了提升截面纹理准确度，本技术提供的一种三维模型切割方法、装置、设备及存储介质。

2、第一方面，本技术提供一种三维模型切割方法，采用如下的技术方案：所述方法包括：获取三维模型；

3、利用模型切割算法对所述三维模型进行切割，得到切割截面；

4、利用纹理生成算法构建所述切割截面对应的纹理；

5、根据所述纹理进行纹理填充，生成截面纹理图。

6、通过上述技术方案，系统切割算法对获取到的三维模型进行切割，得到模型的切面，继而构建模型切面对应的纹理，并将构建得到的纹理填充至形成的切面中，得到最终稿的截面纹理图，用户能够清楚的看见三维模型的截面纹理，并且整个切割过程耗时较短。

7、在一个具体的可实施方案中，所述利用模型切割算法对所述三维模型进行切割，得到切割截面，具体包括：

8、获取切割数据，所述切割数据至少包括切割中心以及切割方向；

9、根据所述切割中心以及所述切割方向确定切割平面；

10、将所述切割平面映射至所述三维模型中，对所述三维模型进行切割；

11、根据切割后的三维模型得到对应的切割截面。

12、通过上述技术方案，用户能够自定义切割平面，进而实现对三维模型的任意切割，并且用户只需要将切割中心以及切面方向上传至系统，系统能够根据预设的公式计算本次模型切割的切割平面，不需要用户来构建切割平面，降低了用户对三维模型进行切割的难度。

13、在一个具体的可实施方案中，在所述获取切割数据之后，还包括：

14、判断所述切割中心是否位于所述三维模型内部；

15、若所述切割中心位于所述三维模型之外，则生成报警信号。

16、通过上述技术方案，为了保证由用户自定义的切割中心以及切割方向生成的切割平面能够与三维模型存在交集，以也即为系统能够按照生成的切割平面对三维模型进行切割，因此用户定义的切割中心需要位于三维模型的内部，系统对于用户定义的切割中心位置的合理性进行判断，有助于减少因为切割中点位置不合理使得模型切割失败的情况。

17、在一个具体的可实施方案中，在所述获取切割数据之后，还包括：

18、判断所述切割方向的表达式，所述表达式包括直角坐标形式与极坐标形式；

19、若所述切割方向的表达式为极坐标形式，则根据预设的转换公式将切割方向的表达式修改为直角坐标形式。

20、通过上述技术方案，系统提供了两种切割方向的表达方式，以便于用户能够随意挑选自己熟悉或是擅长的表达方式，有助于提升系统的适用性和客户体验感。

21、在一个具体的可实施方案中，所述根据所述纹理进行纹理填充，生成截面纹理图，具体包括：

22、确定所述切割截面；

23、对所述切割截面进行数据处理，得到轮廓信息；

24、将所述轮廓信息中的三维顶点信息映射至二维平面，形成轮廓离散点；

25、根据所述二维平面构建二值图像；

26、连接所述二值图像中的轮廓离散点，生成初始轮廓；

27、对所述初始轮廓进行膨胀以及填充，生成图像掩膜；

28、基于所述图像掩膜以及所述轮廓信息对应的纹理，进行轮廓纹理填充，得到截面纹理图。

29、通过上述技术方案，系统根据切割算法对三维模型进行切割，形成相应的切割界面，再对切割截面中的不同器官轮廓进行封闭，形成各个器官的图像掩膜，对于切割截面中的各个器官，系统则根据纹理生成算法生成器官切割截面纹理，再按照纹理填充的先后顺序对于单个器官进行纹理填充，等到所有器官截面填充完毕后，生成二维的切割截面纹理图，使得用户在观察动物三维模型的切割截面时，能够较为清新的认识到三维动物模型中的内部情况，同样使得三维动物模型更加符合实际情况。

30、在一个具体的可实施方案中，所述利用纹理生成算法构建所述切割截面对应的纹理，具体包括：

31、获取实际截面图片；

32、对所述实际截面图片进行纹理模拟，得到初始纹理；

33、利用纹理合成算法对所述初始纹路进行合成，得到切割截面对应的纹理。

34、通过上述技术方案，系统根据动物器官的实际截面图像构建纹理，使得三维模型中切割截面上纹理更加逼真，与实际情况相符。

35、在一个具体的可实施方案中，在所述得到截面纹理图之后，还包括：

36、若所述截面纹理图的分辨率低于预设的标准值，则对所述截面纹理图进行柔化处理。

37、通过上述技术方案，对于生成的截面纹理图进行柔化处理吗，使得最终的截面纹理图更加柔化，便于用户观看。

38、第二方面，本技术提供一种三维模型切割装置，采用如下技术方案：所述装置包括：

39、三维模型获取模块，用于获取三维模型；

40、三维模型切割模块，用于利用模型切割算法对所述三维模型进行切割，得到切割截面；

41、切面纹理构建模块，用于利用纹理生成算法构建所述切割截面对应的纹理；

42、切面纹理填充模块，用于根据所述纹理进行纹理填充，生成截面纹理图。

43、第三方面，本技术提供一种计算机设备，采用如下技术方案：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种三维模型切割方法的计算机程序。

44、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：存储有能够被处理器加载并执行上述任一种三维模型切割方法的计算机程序。

45、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

46、1.为了保证由用户自定义的切割中心以及切割方向生成的切割平面能够与三维模型存在交集，以也即为系统能够按照生成的切割平面对三维模型进行切割，因此用户定义的切割中心需要位于三维模型的内部，系统对于用户定义的切割中心位置的合理性进行判断，有助于减少因为切割中点位置不合理使得模型切割失败的情况；

47、2.系统根据切割算法对三维模型进行切割，形成相应的切割界面，再对切割截面中的不同器官轮廓进行封闭，形成各个器官的图像掩膜，对于切割截面中的各个器官，系统则根据纹理生成算法生成器官切割截面纹理，再按照纹理填充的先后顺序对于单个器官进行纹理填充，等到所有器官截面填充完毕后，生成二维的切割截面纹理图，使得用户在观察动物三维模型的切割截面时，能够较为清新的认识到三维动物模型中的内部情况，同样使得三维动物模型更加符合实际情况。