的相交點(diǎn)作為與該枝條的母枝條的三維網(wǎng)格曲面的最近相交 點(diǎn) vJj;
[0051] S23、若所述集合Tbi t中的三角形的數(shù)量為0,則檢查?的延長線是否與該枝條 的母枝條對(duì)應(yīng)的三維網(wǎng)格曲面的三角形集合中的一個(gè)三角形相交，若相交，則選取該相交 點(diǎn)作為H與該枝條的母枝條的三維網(wǎng)格曲面的最近相交點(diǎn)V j ρ;
[0052] S24、若$的延長線與該枝條的母枝條對(duì)應(yīng)的三維網(wǎng)格曲面的三角形集合中的 所有三角形均不相交，則計(jì)算線段1^+與該枝條的母枝條的三維網(wǎng)格曲面的相交點(diǎn)，并將 該相交點(diǎn)作為$與該枝條的母枝條的三維網(wǎng)格曲面的最近相交點(diǎn)V j ρ;
[0053] S25、將加入頂點(diǎn)集EV bi ρ中；
[0054] 其中，所述根據(jù)所述網(wǎng)格更新的結(jié)果對(duì)所述枝條進(jìn)行網(wǎng)格更新，包括：
[0055] 對(duì)于每根枝條，用所述頂點(diǎn)集EVbuj中的頂點(diǎn)替換所述頂點(diǎn)集EV bi中的頂點(diǎn)。
[0056] 本實(shí)施例中，在進(jìn)行相交檢測(cè)時(shí)，有效地利用了枝條骨架線底部中心點(diǎn)和頂部中 心點(diǎn)，使得最終融合后的枝條網(wǎng)格在底部有一定的變粗效果，從而與真實(shí)植物枝條的底部 比頂部更粗的自然特性更吻合。
[0057] 可選地，參看圖6至圖11，在本發(fā)明植物三維模型網(wǎng)格無縫融合的方法的另一實(shí) 施例中，所述根據(jù)所述網(wǎng)格更新的結(jié)果對(duì)所述枝條進(jìn)行網(wǎng)格修補(bǔ)（S4)，包括：
[0058] S40、對(duì)于每根枝條，判斷該枝條是否存在母枝，若該枝條存在母枝，則清空所述集 合 Tbi-t;
[0059] S41、對(duì)于該枝條的三維網(wǎng)格曲面中的每個(gè)三角形，檢查該三角形是否有兩個(gè)頂點(diǎn) 同時(shí)在所述頂點(diǎn)集EVbi*，若該三角形有兩個(gè)頂點(diǎn)同時(shí)在所述頂點(diǎn)集EV bi中，則將該三角形 加入所述集合Tbi ;
[0060] S42、對(duì)于該枝條的三維網(wǎng)格曲面中的每個(gè)三角形，檢查該三角形中是否存在一條 與所述集合Tbi t中的一個(gè)三角形相交的邊，若該三角形中存在一條與所述集合T bi t中的一 個(gè)三角形相交的邊，則計(jì)算該條邊與所述集合Tbi t中該三角形的交點(diǎn)；
[0061] S43、利用該交點(diǎn)將所述集合Tbi t中該三角形分裂為兩個(gè)三角形。
[0062] 本實(shí)施例中，如圖7所示為一個(gè)包含兩根枝條的骨架結(jié)構(gòu)示意圖（其中Lbl是枝 條Lb2的母枝條），如圖8所示為從圖7所示的枝條骨架結(jié)構(gòu)生成的三維網(wǎng)格示意圖，如圖 9所示為圖8所示的植物三維網(wǎng)格的局部放大示意圖，如圖10所示為對(duì)圖8所示的植物三 維網(wǎng)格進(jìn)行初步網(wǎng)格融合的局部放大示意圖（v a、vb、v。為第i根枝條的三維網(wǎng)格上某個(gè)三 角形Λ VaVbVe的三個(gè)頂點(diǎn)，其中Vb和V。同時(shí)在頂點(diǎn)集EV )，如圖11所示為對(duì)圖8所示 的植物三維網(wǎng)格進(jìn)行最終網(wǎng)格融合的局部放大示意圖（vJPv2是枝條i的母枝條的三維網(wǎng) 格上某個(gè)三角形的兩個(gè)頂點(diǎn)，Vp是線段Lv J2與三角形Λ V avbv。的相交點(diǎn)）。在植物三維網(wǎng) 格曲面生成后，對(duì)每根枝條的底部邊緣網(wǎng)格與其母枝條的網(wǎng)格進(jìn)行簡單的相交檢測(cè)，并根 據(jù)相交情況進(jìn)行相應(yīng)的頂點(diǎn)位置移動(dòng)和網(wǎng)格分裂，使得枝條底部的網(wǎng)格頂點(diǎn)都移動(dòng)到其母 枝條的網(wǎng)格曲面上，從而實(shí)現(xiàn)子枝條網(wǎng)格與母枝條網(wǎng)格的無縫融合。相交檢測(cè)和后續(xù)的頂 點(diǎn)移動(dòng)及網(wǎng)格分裂操作都在很小的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行運(yùn)算，處理速度快，能夠滿足植物三維模 型構(gòu)建中的實(shí)時(shí)交互設(shè)計(jì)需要。
[0063] 參看圖12,本發(fā)明的實(shí)施例提供一種植物三維模型網(wǎng)格無縫融合的系統(tǒng)，包括：
[0064] 預(yù)處理單元1，用于建立植物的三維模型，并記錄所述三維模型中枝條的三維網(wǎng)格 曲面上的檢測(cè)點(diǎn)信息；
[0065] 檢測(cè)單元2,用于利用所述檢測(cè)點(diǎn)信息對(duì)所述三維模型中的枝條進(jìn)行相交檢測(cè)；
[0066] 更新單元3,用于根據(jù)所述相交檢測(cè)的結(jié)果對(duì)所述枝條進(jìn)行網(wǎng)格更新；
[0067] 修補(bǔ)單元4,用于根據(jù)所述網(wǎng)格更新的結(jié)果對(duì)所述枝條進(jìn)行網(wǎng)格修補(bǔ)。
[0068] 本發(fā)明實(shí)施例提供的植物三維模型網(wǎng)格無縫融合的系統(tǒng)，在植物三維網(wǎng)格曲面生 成后，通過對(duì)所有枝條進(jìn)行相交檢測(cè)、網(wǎng)格更新和網(wǎng)格修補(bǔ)，從而實(shí)現(xiàn)所生成的植物三維模 型中，不同枝條的網(wǎng)格曲面無縫地融合在一起；同時(shí)枝條的相交檢測(cè)、網(wǎng)格更新和網(wǎng)格修補(bǔ) 都在很小的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行，因而能夠滿足植物三維模型構(gòu)建中的實(shí)時(shí)交互設(shè)計(jì)需要，較之 現(xiàn)有技術(shù)，能夠解決不能實(shí)時(shí)構(gòu)建不同器官的網(wǎng)格相連接的植物三維模型的問題。
[0069] 可選地，參看圖13,在本發(fā)明植物三維模型網(wǎng)格無縫融合的系統(tǒng)的另一實(shí)施例中， 所述預(yù)處理單元1，包括：
[0070] 獲取子單元10,用于獲取植物主要枝條的骨架結(jié)構(gòu)，并記錄每根枝條骨架線的母 枝；
[0071] 記錄子單元11，用于采用基于骨架線的網(wǎng)格化方法生成每根枝條的三維網(wǎng)格曲 面，記每根枝條對(duì)應(yīng)的三維網(wǎng)格曲面的三角形集合為T bi，同時(shí)記錄每根枝條底部的中心點(diǎn)、 頂部的中心點(diǎn)和底部的邊緣點(diǎn)信息；其中，i表示枝條的序號(hào)，枝條底部的中心點(diǎn)表示為 Vsi，枝條頂部的中心點(diǎn)表示為&，枝條底部邊緣點(diǎn)存儲(chǔ)在頂點(diǎn)集EVbi中。
[0072] 本實(shí)施例中，可以利用三維數(shù)字化儀獲取或者通過基于三維點(diǎn)云的骨架提取方法 得到植物主要枝條的骨架結(jié)構(gòu)。
[0073] 可選地，參看圖14至16,在本發(fā)明植物三維模型網(wǎng)格無縫融合的系統(tǒng)的另一實(shí)施 例中，所述檢測(cè)單元2,包括：
[0074] 第一判斷子單元20,用于對(duì)于每根枝條，判斷該枝條是否存在母枝，若該枝條存 在母枝，則對(duì)該枝條底部邊緣點(diǎn)集EV bi中的每個(gè)頂點(diǎn)V j，判斷該枝條頂部的中心點(diǎn)Vei與V j 的連線,^；是否與該枝條的母枝條對(duì)應(yīng)的三維網(wǎng)格曲面的三角形集合中的一個(gè)三角形相 交；
[0075] 第一處理子單元21，用于若?與該枝條的母枝條對(duì)應(yīng)的三維網(wǎng)格曲面的三角形 集合中的一個(gè)三角形相交，則將該三角形加入臨時(shí)集合T bi t中；
[0076] 第二判斷子單元22,用于判斷所述集合Tbi t中的三角形的數(shù)量是否大于0,若所述 集合Tbi t中的三角形的數(shù)量大于〇,則計(jì)算$與所述集合Tbi t中每個(gè)S角形的相交點(diǎn)，并 選取與該枝條頂部的中心點(diǎn)Vei的距離最近的相交點(diǎn)作為?與該枝條的母枝條的三維網(wǎng) 格曲面的最近相交點(diǎn)Vj ρ;
[0077] 第一選點(diǎn)子單元23,用于若所述集合Tbi t中的三角形的數(shù)量為0,則檢查?的延 長線是否與該枝條的母枝條對(duì)應(yīng)的三維網(wǎng)格曲面的三角形集合中的一個(gè)三角形相交，若相 交，則選取該相交點(diǎn)作為?與該枝條的母枝條的三維網(wǎng)格曲面的最近相交點(diǎn)V j ρ;
[0078] 第二選點(diǎn)子單元24,用于若?的延長線與該枝條的母枝條對(duì)應(yīng)的三維網(wǎng)格曲面 的三角形集合中的所有三角形均不相交，則計(jì)算線段1^&與該枝條的母枝條的三維網(wǎng)格 曲面的相交點(diǎn)，并將該相交點(diǎn)作為?與該枝條的母枝條的三維網(wǎng)格曲面的最近相交點(diǎn)V j
[0079] 第二處理子單元25,用于將Vjjj加入頂點(diǎn)集EV bi p中；
[0080] 其中，所述更新單元，用于對(duì)于每根枝條，用所述頂點(diǎn)集EVbi p中的頂點(diǎn)替換所述 頂點(diǎn)集EVbi中的頂點(diǎn)。
[0081 ] 本實(shí)施例中，在進(jìn)行相交檢測(cè)時(shí)，有效地利用了枝條骨架線底部中心點(diǎn)和頂部中 心點(diǎn)，使得最終融合后的枝條網(wǎng)格在底部有一定的變粗效果，從而與真實(shí)植物枝條的底部 比頂部更粗的自然特性更吻合。
[0082] 可選地，參看圖17,在本發(fā)明植物三維模型網(wǎng)格無縫融合的系統(tǒng)的另一實(shí)施例中， 所述修補(bǔ)單元4,包括：
[0083] 清空子單元40,用于對(duì)于每根枝條，判斷該枝條是否存在母枝，若該枝條存在母 枝，則清空所述集合Tbi_t;
[0084] 第三處理子單元41，用于對(duì)于該枝條的三維網(wǎng)格曲面中的每個(gè)三角形，檢查該三 角形是否有兩個(gè)頂點(diǎn)同時(shí)在所述頂點(diǎn)集EV bi*，若該三角形有兩個(gè)頂點(diǎn)同時(shí)在所述頂點(diǎn)集 EVbi中，則將該三角形加入所述集合T bi t中；
[0085] 計(jì)算子單元42,用于對(duì)于該枝條的三維網(wǎng)格曲面中的每個(gè)三角形，檢查該三角形 中是否存在一條與所述集合T bi t中的一個(gè)三角形相交的邊，若該三角形中存在一條與所述 集合Tbi t中的一個(gè)三角形相交的邊，則計(jì)算該條邊與所述集合T bi t中該三角形的交點(diǎn)；
[0086] 分裂子單元43,用于利用該交點(diǎn)將所述集合Tbi t中該三角形分裂為兩個(gè)三角形。
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