CN116894933B - 一种三维模型比较方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三维模型比较方法、装置、设备和存储介质，三维模型比较方法，包括：获取第一目标物体的三维设计模型；根据预设全局分辨率计算三维设计模型的完整坐标图；对第一目标物体进行扫描重建得到第一三维扫描模型，并计算完整坐标图到第一三维扫描模型的距离，生成第一距离图；基于预设颜色范围、完整坐标图和第一距离图对三维设计模型进行着色，生成第一目标物体的三维比较模型。本公开提供的方法，在保证模型整体的渲染效果的同时有效提高了渲染效率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机应用技术领域，尤其涉及一种三维模型比较方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
随着工业生产制造领域的快速发展，工业生产的精度要求正在逐步提高，为了比较可视化工业制品和样品的差异，通常采用3D色谱图比较方法，该比较方法是将样品模型和工业制品的扫描模型之间的距离差异映射到一组连续渐变的颜色中，并在样品模型或者扫描模型上渲染出对应的颜色，即可实现3D色谱图比较，从而能够直观地观察到样品和工业制品之间的相似性和差异性。
目前，可以通过计算模型的纹理图来实现3D色谱图比较，利用纹理图来表示样品模型和扫描模型的差异，但是计算样品模型的整体纹理展开较为复杂，若单独计算样品模型每个曲面的纹理展开生成一张纹理图，就需单独绘制每个曲面并为其添加纹理，会极大降低模型整体的渲染效率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种三维模型比较方法、装置、设备和存储介质，在保证模型整体的渲染效果的同时有效提高了渲染效率。
第一方面，本公开实施例提供了一种三维模型比较方法，包括：
获取第一目标物体的三维设计模型；
根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的完整坐标图；
对所述第一目标物体进行扫描重建得到第一三维扫描模型，并计算所述完整坐标图到所述第一三维扫描模型的距离，生成第一距离图；
基于预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型。
可选的，所述根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的完整坐标图，包括：
根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的每个曲面在预设方向上的分辨率；
基于所述每个曲面在预设方向上的分辨率和预设坐标范围，对所述每个曲面进行采样，生成所述每个曲面的曲面坐标图；
将所述每个曲面的曲面坐标图进行合并，得到所述三维设计模型的完整坐标图。
可选的，所述基于预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型，包括：
确定所述三维设计模型每个曲面的曲面坐标图在所述完整坐标图中的起始行列位置；
根据所述起始行列位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的第一纹理坐标；
基于预设颜色范围、所述第一纹理坐标和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型。
可选的，所述根据所述起始行列位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的第一纹理坐标，包括：
计算所述三维设计模型每个曲面中各网格的第二纹理坐标在对应的所述曲面坐标图中的像素位置；
根据所述起始行列位置、所述像素位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的所述第一纹理坐标。
可选的，所述起始行列位置包括起始行值和起始列值，所述像素位置包括横坐标值和纵坐标值，所述第一纹理坐标包括水平方向的第一坐标值和垂直方向的第二坐标值。
可选的，所述根据所述起始行列位置、所述像素位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的所述第一纹理坐标，包括：
根据所述横坐标值、所述起始列值和所述完整坐标图的宽度，计算得到所述第一坐标值；
根据所述纵坐标值、所述曲面坐标图的高度、所述起始行值和所述完整坐标图的高度，计算得到所述第二坐标值。
可选的，所述基于预设颜色范围、所述第一纹理坐标和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型，包括：
将获取的渐变颜色数组作为一维纹理数据，将所述第一距离图和所述第一纹理坐标作为二维纹理数据；
利用着色器基于所述一维纹理数据、所述二维纹理数据和预设颜色范围，对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的比较模型。
可选的，所述生成所述第一目标物体的三维比较模型后，所述方法还包括：
对第二目标物体进行扫描重建得到第二三维扫描模型，其中，所述第二目标物体是所述三维设计模型除所述第一目标物体之外的实物；
计算所述完整坐标图到所述第二三维扫描模型的距离，生成第二距离图；
基于所述预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第二距离图对所述三维设计模型重新进行着色，生成所述第二目标物体的三维比较模型。
第二方面，本公开实施例提供了一种三维模型比较装置，包括：
获取单元，用于获取第一目标物体的三维设计模型；
第一计算单元，用于根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的完整坐标图；
第二计算单元，用于对所述第一目标物体进行扫描重建得到第一三维扫描模型，并计算所述完整坐标图到所述第一三维扫描模型的距离，生成第一距离图；
生成单元，用于基于预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型。
第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现上述的三维模型比较方法。
第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的三维模型比较方法的步骤。
本公开实施例提供了一种三维模型比较方法，包括：获取第一目标物体的三维设计模型；根据预设全局分辨率计算三维设计模型的完整坐标图；对第一目标物体进行扫描重建得到第一三维扫描模型，并计算完整坐标图到第一三维扫描模型的距离，生成第一距离图；基于预设颜色范围、完整坐标图和第一距离图对三维设计模型进行着色，生成第一目标物体的三维比较模型。本公开提供的方法，通过计算三维设计模型的坐标图和扫描模型之间的距离生成距离图来实现3D色谱比较，减少了计算的复杂度，提高了模型的渲染效果，且颜色差异过渡效果更好。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的一种三维模型比较方法的流程示意图；
图2为图1示出的一种三维模型比较方法中S140的细化流程示意图；
图3为本公开实施例提供的一种三维模型比较装置的结构示意图；
图4为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
3D色谱图是用于比较不同样品差异的一种常用技术手段，尤其是需要比较待测样品与其标准样品的差异时。在工业制造中，标准样品多为CAD数模（Computer AidedDrafting），待测样本为依据CAD数模生产出的工业实物，比较时常将工业实物扫描生成网格模型（即三维扫描模型），并与CAD数模离散化的网格模型（即三维设计模型）进行比较，在二者对齐的前提下，将CAD数模上的点与扫描模型上对应点的距离表示为一个颜色（颜色的来源为一组连续渐变的色带，不同的颜色代表不同的距离），将颜色覆盖到整个CAD数模上，即可通CAD数模上颜色的变化直观感受到其与扫描模型的相似性与差异性。
目前，实现3D色谱图的现有技术主要有两种：1）第一种方法是计算一个网格模型上所有顶点与另一个网格模型上对应点的距离，将该距离值作为对应顶点的属性传入着色器中，计算这个距离值代表的纹理坐标，并在表示色带的一维纹理中采样到该距离值所表示的颜色值，将此颜色值作为对应顶点的颜色，通过开放图形库（Open Graphics Library，OpenGL）自动对三角形内部点插值即可实现模型整体的色谱渲染。2）第二种方法是通过对一个模型进行uv（垂直方向和水平方向）展开，计算该模型的一张纹理图，纹理图上的有效像素即为该模型上某一点与另一模型的距离代表的颜色。
第一种方法主要是先对模型中每个三角形顶点赋予一个颜色，随后利用OpenGL的三角形自动插值算法来计算三角形内部的颜色。但是，当模型为CAD数模离散化的网格模型时，由于要考虑到加载的效率，其离散化的三角形并不会太密集，但并不损失精度，比如一个矩形平面只需两个三角形即可组成，此时的网格模型存在着大量的狭长不均匀三角形，该种三角形的三个顶点所代表的颜色值可能存在差异过大的情况，在其内部插值后并不能体现其与扫描模型的真实差异，且CAD数模上视觉效果上的颜色差异并不连续。
第二种方法是利用一张纹理图来表示CAD数模与扫描模型的差异，相比于第一种方法，其在模型上表示的颜色差异多是连续过渡的，且能够表示模型上每一处的真实距离差。但是，计算一个CAD数模的整体纹理展开（uv展开）较为复杂，若单独计算CAD数模每个曲面的纹理展开生成一张纹理图，就需单独绘制每个曲面并为其添加纹理，工作量巨大，也会极大降低CAD数模整体的渲染效率，同时在实时更新3D色谱图时存在大量需要重新计算的数据，时间消耗比较大。
针对上述技术问题，本公开实施例提供了一种三维模型比较方法，应用于在CAD数模上显示比较差异的3D色谱绘制场景，对CAD数模生成一张完整的坐标图，计算坐标图中像素到扫描模型的最短距离生成距离图，在着色器中通过坐标图和距离图计算每个片段的颜色，实现在CAD数模上高效准确的显示两个模型之间的真实差异，提高了CAD数模整体的渲染效率，且颜色差异过度效果比较好。具体通过下述一个或多个实施例进行详细说明。
具体的，三维模型比较方法可以由终端或服务器来执行。具体的，一种可行的应用场景，终端或服务器直接获取三维设计模型和三维扫描模型，并在三维设计模型上显示比较差异。另一种可行的应用场景，终端扫描目标物体得到三维扫描模型，服务器从终端处获取该三维扫描模型，并在三维设计模型上显示比较差异。具体应用场景不作限定。
图1为本公开实施例提供的一种三维模型比较方法的流程示意图，应用于终端，由终端自行扫描目标物体进行差异比较，并在三维设计模型上显示真实差异，具体包括如图1所示的步骤S110至S140：
S110、获取第一目标物体的三维设计模型。
其中，所述第一目标物体可以是基于所述三维设计模型生产出的实物。
可理解的，获取第一目标物体的三维设计模型，三维设计模型可以是CAD数模离散化的网格模型，第一目标物体是依据CAD数模生产出的工业实物，可理解的是，在工业生产中可以依据CAD数模生产出一批工业实物，第一目标实物是该批工业实物中的一个实物。
S120、根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的完整坐标图。
可理解的，在上述S110的基础上，预先设置全局分辨率，可根据用户需求自定义。随后，根据全局分辨率计算三维设计模型的一张完整坐标图，完整坐标图上的每个有效像素代表一个坐标，该坐标可以理解为顶点坐标，顶点坐标用于描述物体的形状和位置，例如，曲面的形状以及该曲面在三维设计模型中的位置，像素代表的坐标可以是xyz三维坐标，对应完整坐标图的rgb三颜色通道。
可选的，上述S120中根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的完整坐标图，具体通过如下步骤实现：
根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的每个曲面在预设方向上的分辨率；基于所述每个曲面在预设方向上的分辨率和预设坐标范围，对所述每个曲面进行采样，生成所述每个曲面的曲面坐标图；将所述每个曲面的曲面坐标图进行合并，得到所述三维设计模型的完整坐标图。
其中，预设方向包括垂直方向（u方向）和水平方向（v方向）。
可理解的，根据预设全局分辨率，计算三维设计模型的每个曲面在u方向以及v方向的分辨率。随后，基于每个曲面在uv方向上的分辨率以及预设的坐标范围对每个曲面进行均匀采样，生成一张记录曲面坐标的图像，记为曲面坐标图，其中，三维设计模型是由多个曲面组成的，每个曲面都存在一张记录坐标的曲面坐标图。随后，将所有曲面的曲面坐标图进行合并处理，合并为一张完整的坐标图，完整坐标图记为img_c，合并方式可以是将所有曲面坐标图进行无重叠拼接，例如，将10张曲面坐标图拼接成一张由2行5列曲面坐标图组成的完整坐标图，也就是每行各拼接5个曲面坐标图。
S130、对所述第一目标物体进行扫描重建得到第一三维扫描模型，并计算所述完整坐标图到所述第一三维扫描模型的距离，生成第一距离图。
可理解的，在上述S120的基础上，利用扫描设备对第一目标物体进行扫描处理和重建处理，得到第一目标物体的扫描模型，记为第一三维扫描模型。随后，计算完整坐标图中每个有效像素到第一三维扫描模型的最短距离，生成一张记录距离值的第一距离图，其中，完整坐标图中每个像素值代表的是三维设计模型的三维坐标值，第一距离图中每个像素值代表的是距离值。
S140、基于预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型。
可理解的，在上述S130的基础上，根据预设颜色范围、完整坐标图和第一距离图，利用着色器对三维设计模型进行着色，例如片段着色，以实现3D色谱图渲染，生成第一目标物体的三维比较模型，也就是在CAD数模上显示第一目标物体的扫描模型和CAD数模的比较差异，其中，着色器（Shader）用于实现图像渲染，是替代固定渲染管线的可编辑程序，着色器主要有顶点着色器（Vertex Shader）和像素着色器（Pixel Shader），用户可根据需求选取所需的着色器。
可选的，生成所述第一目标物体的三维比较模型后，方法还包括：
对第二目标物体进行扫描重建得到第二三维扫描模型；计算所述完整坐标图到所述第二三维扫描模型的距离，生成第二距离图；基于所述预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第二距离图对所述三维设计模型重新进行着色，生成所述第二目标物体的三维比较模型。
其中，所述第二目标物体可以是所述三维设计模型除所述第一目标物体之外的实物。
可理解的，完成三维设计模型色谱图渲染得到三维比较模型后，还可以更新色谱图渲染效果，若不改变三维扫描模型，也就是针对同一目标物体的同一扫描模型，只需改变预设颜色范围（色带）即可更改色谱图；若替换三维扫描模型，该种情况可能是更换目标物体，需要比较第二目标物体和三维设计模型的差异，第二目标物体是依据三维设计模型生产的除第一目标物体之外的其他工业实物，第一目标物体和第二目标物体可以属于同一批工业实物，或者，还可能是重新对第一目标物体进行扫描，得到更新后的三维扫描模型，该种替换扫描模型的情况，只需要重新根据完整坐标图和替换后的三维扫描模型计算距离图即可，也就是计算完整坐标图中有效像素到第二三维扫描模型的最短距离，生成第二距离图，随后将第二距离图作为二维纹理数据输入着色器中，其余数据不变，即可重新对三维设计模型进行片段着色，生成第二目标物体的三维比较模型。
本公开实施例提供的一种三维模型比较方法，通过对三维设计模型生成一张完整的坐标图以及计算两个模型之间的距离图在着色器中进行片段着色，在CAD数模上实现3D色谱绘制以显示真实的比较差异，提高了数模整体的渲染效率，且视觉效果上的颜色差异是连续的，在色谱图更新时，若两个比较模型未改变，则只需更新颜色范围即可实时更新色谱绘制，若CAD数模未改变，扫描模型发生改变时，只需更新距离图即可更新色谱绘制，该种比较方式不需要进行大量重复计算，减少了时间消耗，实现了色谱的高效更新。
在上述实施例的基础上，图2为图1示出的一种三维模型比较方法中S140的细化流程示意图，可选的，基于预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型，具体包括如图2所示的步骤S210至S230：
S210、确定所述三维设计模型每个曲面的曲面坐标图在所述完整坐标图中的起始行列位置。
可理解的，计算得到三维设计模型每个曲面的曲面坐标图后，记录每个曲面坐标图在完整坐标图中的起始行列位置，记为(row, col)，例如，以由2行5列的曲面坐标图合并得到的完整坐标图为例，曲面1的曲面坐标图1在完整坐标图中的起始行列位置为（1，2），即曲面坐标图1在完整坐标图中第1行第2列的位置。
S220、根据所述起始行列位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的第一纹理坐标。
可理解的，在上述S210的基础上，针对每个曲面，根据该曲面的曲面坐标图和该曲面坐标图的起始行列位置以及完整坐标图的宽度和高度，计算完整坐标图中该曲面坐标图所在范围内所有像素对应三维设计模型的第一纹理坐标，所有曲面计算完成后，即可得到完整坐标图中各像素对应三维设计模型的第一纹理坐标，也就是完整坐标图中每个像素都存在对应的第一纹理坐标，其中，纹理坐标用于描述纹理在物体表面上的位置，通常使用（u，v）的形式来表示，u表示水平方向的坐标，v表示垂直方向的坐标，纹理坐标的作用是将纹理图像映射到物体表面，从而使物体表面具有更加丰富的细节和真实感，通过为每个像素（代表一个坐标）定义一个纹理坐标，可以在物体表面得到更好的渲染效果。
可选的，上述S220中根据所述起始行列位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的第一纹理坐标，具体通过如下步骤实现：
计算所述三维设计模型每个曲面中各网格的第二纹理坐标在对应的所述曲面坐标图中的像素位置；根据所述起始行列位置、所述像素位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的所述第一纹理坐标。
可理解的，确定三维设计模型每个曲面中网格的第二纹理坐标，三维设计模型是CAD数模离散化的网格模型，三维设计模型是由多个曲面组成的，每个曲面包括多个网格，网格可以是三角形的，计算三维设计模型中每个网格的第二纹理坐标，并确定每个第二纹理坐标在对应曲面坐标图中的像素位置，其中，每个网格存在一个第二纹理坐标，每个第二纹理坐标存在对应的像素，每个像素在曲面坐标图中存在像素位置。随后，针对每个曲面，根据该曲面的曲面坐标图的高度、起始行列位置、该曲面涉及到的所有像素位置以及完整坐标图的高度和宽度，计算完整坐标图中该曲面坐标图所在范围内所有像素的第一纹理坐标，进而计算得到完整坐标图中所有像素的第一纹理坐标。
其中，所述起始行列位置包括起始行值和起始列值，所述像素位置包括横坐标值和纵坐标值，所述第一纹理坐标包括水平方向的第一坐标值和垂直方向的第二坐标值。
可选的，上述根据所述起始行列位置、所述像素位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的所述第一纹理坐标，包括：
根据所述横坐标值、所述起始列值和所述完整坐标图的宽度，计算得到所述第一坐标值；根据所述纵坐标值、所述曲面坐标图的高度、所述起始行值和所述完整坐标图的高度，计算得到所述第二坐标值。
可理解的，根据像素位置中的横坐标值、该像素所在曲面坐标图的起始列位置和完整坐标图的宽度，计算得到该像素在水平方向上的第一坐标值；根据像素位置中的纵坐标值、该像素所在曲面坐标图的高度和起始行值以及完整坐标图的高度，计算得到该像素在垂直方向上的第二坐标值，第一坐标值和第二坐标值组成该像素的第一纹理坐标，计算像素的第一纹理坐标的方式具体如下述公式（1）至公式（2）所示：
公式（1）
公式（2）
式中，表示水平方向上的第一坐标值（纹理坐标u值），/>表示垂直方向上的第二坐标值（纹理坐标v值），（x，y）表示像素位置，(row, col)表示起始行列位置，row表示起始行位置，col表示起始列位置，img_h为曲面坐标图的高度，w和h为完整坐标图的宽度和高度。
S230、基于预设颜色范围、所述第一纹理坐标和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型。
可选的，上述S230中基于预设颜色范围、所述第一纹理坐标和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型，具体通过如下步骤实现：
将获取的渐变颜色数组作为一维纹理数据，将所述第一距离图和所述第一纹理坐标作为二维纹理数据；利用着色器基于所述一维纹理数据、所述二维纹理数据和预设颜色范围，对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的比较模型。
可理解的，在上述S220的基础上，将一组渐变颜色数组作为一维纹理数据，将第一距离图作为二维纹理数据，将预设颜色范围和纹理数据（一维纹理数据和二维纹理数据）输入着色器中，着色器根据预设颜色范围来对三维设计模型进行片段着色，实现3D色谱图渲染，其中，渐变颜色数组和各距离值存在对应关系，例如，距离图中的第一距离值对应数组中的第一颜色值，着色器将三维设计模型中第一距离值对应的三维点渲染为第一颜色值。
本公开实施例提供的一种三维模型比较方法，通过计算完整坐标图中像素的纹理坐标，便于后续根据完整坐标图和扫描模型生成的距离图对模型进行精确渲染，体现比较模型之间的真实差异。
图3为本公开实施例提供的一种三维模型比较装置的结构示意图。本公开实施例提供的一种三维模型比较装置可以执行一种三维模型比较方法实施例提供的处理流程，如图3所示，三维模型比较装置300包括获取单元310、第一计算单元320、第二计算单元330和生成单元340，其中：
获取单元310，用于获取第一目标物体的三维设计模型；
第一计算单元320，用于根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的完整坐标图；
第二计算单元330，用于对所述第一目标物体进行扫描重建得到第一三维扫描模型，并计算所述完整坐标图到所述第一三维扫描模型的距离，生成第一距离图；
生成单元340，用于基于预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型。
可选的，第一计算单元320用于：
根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的每个曲面在预设方向上的分辨率；
基于所述每个曲面在预设方向上的分辨率和预设坐标范围，对所述每个曲面进行采样，生成所述每个曲面的曲面坐标图；
将所述每个曲面的曲面坐标图进行合并，得到所述三维设计模型的完整坐标图。
可选的，生成单元340用于：
确定所述三维设计模型每个曲面的曲面坐标图在所述完整坐标图中的起始行列位置；
根据所述起始行列位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的第一纹理坐标；
基于预设颜色范围、所述第一纹理坐标和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型。
可选的，生成单元340用于：
计算所述三维设计模型每个曲面中各网格的第二纹理坐标在对应的所述曲面坐标图中的像素位置；
根据所述起始行列位置、所述像素位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的所述第一纹理坐标。
其中，装置300中所述起始行列位置包括起始行值和起始列值，所述像素位置包括横坐标值和纵坐标值，所述第一纹理坐标包括水平方向的第一坐标值和垂直方向的第二坐标值。
可选的，生成单元340用于：
根据所述横坐标值、所述起始列值和所述完整坐标图的宽度，计算得到所述第一坐标值；
根据所述纵坐标值、所述曲面坐标图的高度、所述起始行值和所述完整坐标图的高度，计算得到所述第二坐标值。
可选的，生成单元340用于：
将获取的渐变颜色数组作为一维纹理数据，将所述第一距离图和所述第一纹理坐标作为二维纹理数据；
利用着色器基于所述一维纹理数据、所述二维纹理数据和预设颜色范围，对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的比较模型。
可选的，装置300还用于：
对第二目标物体进行扫描重建得到第二三维扫描模型；
计算所述完整坐标图到所述第二三维扫描模型的距离，生成第二距离图；
基于所述预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第二距离图对所述三维设计模型重新进行着色，生成所述第二目标物体的三维比较模型。
图3所示实施例的一种三维模型比较装置可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图4为本公开实施例提供的电子设备的结构示意图。下面具体参考图4，其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备400的结构示意图。本公开实施例中的电子设备400可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）、PMP（便携式多媒体播放器）、车载终端（例如车载导航终端）、可穿戴电子设备等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机、智能家居设备等等的固定终端。图4示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，电子设备400可以包括处理装置（例如中央处理器、图形处理器等）401，其可以根据存储在只读存储器（ROM）402中的程序或者从存储装置408加载到随机访问存储器（RAM）403中的程序而执行各种适当的动作和处理以实现如本公开所述的实施例的三维模型比较方法。在RAM 403中，还存储有电子设备400操作所需的各种程序和数据。处理装置401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出（I/O）接口405也连接至总线404。
通常，以下装置可以连接至I/O接口405：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置406；包括例如液晶显示器（LCD）、扬声器、振动器等的输出装置407；包括例如磁带、硬盘等的存储装置408；以及通信装置409。通信装置409可以允许电子设备400与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图4示出了具有各种装置的电子设备400，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码，从而实现如上所述的三维模型比较方法。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置409从网络上被下载和安装，或者从存储装置408被安装，或者从ROM 402被安装。在该计算机程序被处理装置401执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF（射频）等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP（HyperText TransferProtocol，超文本传输协议）之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信（例如，通信网络）互连。通信网络的示例包括局域网（“LAN”），广域网（“WAN”），网际网（例如，互联网）以及端对端网络（例如，ad hoc端对端网络），以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
可选的，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，该电子设备还可以执行上述实施例所述的其他步骤。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、片上系统（SOC）、复杂可编程逻辑设备（CPLD）等等。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者网关不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者网关所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者网关中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种三维模型比较方法，其特征在于，包括：
获取第一目标物体的三维设计模型；
根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的完整坐标图，所述完整坐标图上的每个有效像素代表一个三维坐标，所述三维坐标用于描述曲面的形状和所述曲面在所述三维设计模型中的位置；
对所述第一目标物体进行扫描重建得到第一三维扫描模型，并计算所述完整坐标图到所述第一三维扫描模型的距离，生成第一距离图；
基于预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型；
其中，所述基于预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型，包括：
确定所述三维设计模型每个曲面的曲面坐标图在所述完整坐标图中的起始行列位置；根据所述起始行列位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的第一纹理坐标；基于预设颜色范围、所述第一纹理坐标和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型；
其中，所述根据所述起始行列位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的第一纹理坐标，包括：
计算所述三维设计模型每个曲面中各网格的第二纹理坐标在对应的所述曲面坐标图中的像素位置；根据所述起始行列位置、所述像素位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的所述第一纹理坐标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的完整坐标图，包括：
根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的每个曲面在预设方向上的分辨率；
基于所述每个曲面在预设方向上的分辨率和预设坐标范围，对所述每个曲面进行采样，生成所述每个曲面的曲面坐标图；
将所述每个曲面的曲面坐标图进行合并，得到所述三维设计模型的完整坐标图。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述起始行列位置包括起始行值和起始列值，所述像素位置包括横坐标值和纵坐标值，所述第一纹理坐标包括水平方向的第一坐标值和垂直方向的第二坐标值，
所述根据所述起始行列位置、所述像素位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的所述第一纹理坐标，包括：
根据所述横坐标值、所述起始列值和所述完整坐标图的宽度，计算得到所述第一坐标值；
根据所述纵坐标值、所述曲面坐标图的高度、所述起始行值和所述完整坐标图的高度，计算得到所述第二坐标值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设颜色范围、所述第一纹理坐标和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型，包括：
将获取的渐变颜色数组作为一维纹理数据，将所述第一距离图和所述第一纹理坐标作为二维纹理数据；
利用着色器基于所述一维纹理数据、所述二维纹理数据和预设颜色范围，对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的比较模型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成所述第一目标物体的三维比较模型后，所述方法还包括：
对第二目标物体进行扫描重建得到第二三维扫描模型；
计算所述完整坐标图到所述第二三维扫描模型的距离，生成第二距离图；
基于所述预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第二距离图对所述三维设计模型重新进行着色，生成所述第二目标物体的三维比较模型。
6.一种三维模型比较装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取第一目标物体的三维设计模型；
第一计算单元，用于根据预设全局分辨率计算所述三维设计模型的完整坐标图，所述完整坐标图上的每个有效像素代表一个三维坐标，所述三维坐标用于描述曲面的形状和所述曲面在所述三维设计模型中的位置；
第二计算单元，用于对所述第一目标物体进行扫描重建得到第一三维扫描模型，并计算所述完整坐标图到所述第一三维扫描模型的距离，生成第一距离图；
生成单元，用于基于预设颜色范围、所述完整坐标图和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型；
其中，生成单元，用于确定所述三维设计模型每个曲面的曲面坐标图在所述完整坐标图中的起始行列位置；根据所述起始行列位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的第一纹理坐标；基于预设颜色范围、所述第一纹理坐标和所述第一距离图对所述三维设计模型进行着色，生成所述第一目标物体的三维比较模型；
其中，生成单元，用于计算所述三维设计模型每个曲面中各网格的第二纹理坐标在对应的所述曲面坐标图中的像素位置；根据所述起始行列位置、所述像素位置、所述曲面坐标图的高度以及所述完整坐标图的高度和宽度，计算所述完整坐标图中各像素在所述三维设计模型中的所述第一纹理坐标。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1至5中任一所述的三维模型比较方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一所述的三维模型比较方法的步骤。
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