随着计算机和移动端硬件的发展,利用二维图像重建三维物体成为了计算机视觉和计算机图形学领域的热点课题。一方面,因为强烈的可视化体验、丰富多彩的互动体验、沉浸式的感官体验等优点,三维模型应用领域广泛,如产品快速设计、商品展示、3D打印、模拟仿真、可视化、游戏动画、增强现实和虚拟现实等,同时在保护文化遗产和文物数字化等方面也起到了积极作用。另一方面,我们生活在一个拥有大量图像的世界,获取图片信息和处理图像内容变得异常便捷。基于此背景,本文提出了一种基于单张图片的广义柱形物体三维建模技术研究与应用。基于单张图片的广义柱形物体三维建模技术研究与应用适用范围是包含广义圆柱形对象的单张图片。本文主要思路是首先对用户输入的图片进行预处理操作,包括检测特征点、图像分割、对称轴、主体轮廓与组件轮廓等信息;接着,本文提出了基于基(Base)、层(Layer)、帽(Cap)、边(Side)四个结构元素来定义图片中物体的结构特征,结合用户操作实现四个结构元素的创建。对部分非规则物体建模时,本文的解决方案是构建相邻层结构间曲线Morphing(变形),通过相邻层结构之间生成多个中间层结构,达到平滑、过渡和不规则曲面建模的效果;对规则物体建模时,实现在基结构基础上的相邻层结构间三维建模方式,构建不同层结构之间的空间位置、旋转、缩放等空间属性和相邻层之间的几何关系,转化为三维空间的点线面等信息,最终创建三维网格并实现贴图映射和多格式的输出。实验结果表明,本文提出的方法能够实现三维模型的快速创建,可用于产品快速设计、数字文物、3D打印、虚拟展示、增强现实和虚拟现实等多个领域。