专利名称：计算机辅助牙齿正畸中的牙齿移动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机辅助牙齿正畸方法，尤其是涉及一种计算机辅助牙 齿正畸中的牙齿移动器，其应用于牙齿正畸领域的计算机辅助设计和模拟。二背景技术：
计算机技术在正畸领域的应用已越来越广泛，其中一个应用是利用计算机 技术来模拟和设计正畸的治疗方案。在模拟和设计治疗方案的时候需要移动和 旋转牙齿。本专利旨在发明一种独特的，方便可行的技术，已达到最方便，最 快的移动和旋转牙齿。在所有的移动中，现有的此类移动器分为两种通过本 地标架控制和通过按钮控制，通过本地标架控制是在要移动的3D牙齿模型上显 示该牙齿本地坐标系标架，标架中心为牙齿中心，及在该标架上的边界盒，鼠 标触碰标架指示轴，牙齿向该方向移动，鼠标拖动边界盒的面，牙齿向拖动方 向绕标架中心旋转，旋转时标架跟着旋转，由于移动是靠鼠标控制的，所以鼠 标的抖动会造成移动的误差。通过按钮控制是在控制对话框中放置移动、旋转 按钮，控制选中牙的移动，通过按钮控制移动的方向感很差，常常造成移动错 误。三
发明内容
本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种计算机辅助牙齿正畸中的牙齿移动器，达到最方便，最快的移动和旋转牙齿，移动精确且方向感强。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种计算机辅助牙齿正畸中的牙齿移动器，其特征在于包括以下操作步骤1) 程序初始化；2) 初始化牙齿移动器；3) 读入牙齿3D模型；4) 选择需要移动牙齿，牙齿移动器显示，被选择的牙齿出现在牙齿移动器 各方向移动箭头交点处；5) 等待用户操作；6) 改变牙齿显示窗口观察视角，牙齿移动器跟随改变观察视角；鼠标点击 牙齿移动器中平移或旋转方向箭头，牙齿显示窗口中被选择牙齿按指定方向移 动，或按指定旋转轴和指定旋转方向旋转；鼠标点击牙齿移动器中更换旋转轴 图标，牙齿移动器中旋转轴表示图标改变成相应旋转轴颜色，新旋转轴指定。7) 是否结束选中牙齿移动操作，是则结束移动操作，否则还要移动该牙齿， 返回步骤5)。与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下本发明能够明确显示当前移动的是那颗牙齿，平移时点击的方向就是牙齿 要平移的方向，使用颜色标识出旋转轴，移动的幅度可以随意的调节。四
图1至图6为牙齿移动器整体外观及操作图。 图7为本发明的程序流程图。 五具体实施例方式1) 建立牙齿类如图l,牙齿类中曲面三角形网用于构造牙齿的形状显示，牙齿移动矩 阵用于确定牙齿显示的位置，牙齿移动方向数组中包含了牙齿移动的3个方向， 分别为近远中、唇舌、冠长轴方向。建立牙齿数组，形式为CTooth[32],用来存储一口牙中所有的牙齿。2) 建立移动操作类如图2,类中包含当前选中的牙齿信息，要移动的速度，旋转的速度， 要移动的方向，旋转所绕的轴和方向(逆、顺时针)。3) 设置选中牙齿的移动信息:选中当前要移动的牙齿，设置移动操作类中牙齿移动的速度，旋转的速度，要移动的方向，和旋转所绕的轴。这些值会被保存到2)中的移动操作类中，其 设置的方法如图3所示。4) 移动牙齿点击图3中箭头，即触发如图4的牙齿平移过程，移动效果矩阵 <formula>formula see original document page 5</formula>，其中[lx ly lz]等于牙齿移动速度乘以牙齿移动方向。将平移效果作用于牙齿指把牙齿移动矩阵更新为其与M矩阵的乘积(更新牙齿的位置的过程如图5所示。 5)旋转牙齿
点击图3中旋转轴图标，会指示绕哪个轴旋转，红色是近远中，绿色 是唇舌，黄色是冠长轴。当点击旋转箭头，就会执行如图6的旋转过程。
将旋转矩阵作用于牙齿的过程为，构造将牙齿移动到初始位的矩阵M1， 然后根据轴构造旋转矩阵M2，接着构造牙齿从初始位置移回当前位置的矩阵M3， 再下来构造总矩阵M=M3*M2*M1。将牙齿移动矩阵更新为其与M矩阵的乘积。
按照如图5的过程更新牙齿位置。
实施例
移动要求为需要将牙齿从初始位置(0, 0， 0， 0， 0， 0)移动到(10， 12， 4, 30， 45, 7),前3位表示分别沿近远中，唇舌向，冠长轴的平移距离， 后3个表示分别绕这3个方向的旋转角度。旋转的顺序为先绕近远中，然后唇 舌向，最后冠长轴。 操作步骤为
1、 按照图3，将牙齿移动速度调节为5
2、 点击近远中方向箭头2次，则执行图4过程2次，牙齿位置 变为(10， 0, 0, 0, 0, 0)
3、 同理沿唇舌向，冠长轴方向移动后，牙齿位置变为(10， 12， 4， 0， 0, 0)
4、 点击图3中选转轴图标，直到变为红色(代表近远中轴)， 点击顺时针旋转箭头(顺时针为正，逆时针为负)，调节旋 转速度为5，点击6次，则执行如图6的过程6次，则牙齿位置变为(10, 12, 4， 30, 0, 0)。 5、 同理按照先唇舌向后冠长轴的顺序，牙齿位置变为(10, 12, 4， 30， 45, 7)。
权利要求
1、一种计算机辅助牙齿正畸中的牙齿移动器，其特征在于包括以下操作步骤1)程序初始化；2)初始化牙齿移动器；3)读入牙齿3D模型；4)选择需要移动牙齿，牙齿移动器显示，被选择的牙齿出现在牙齿移动器各方向移动箭头交点处；5)等待用户操作；6)改变牙齿显示窗口观察视角，牙齿移动器跟随改变观察视角；鼠标点击牙齿移动器中平移或旋转方向箭头，牙齿显示窗口中被选择牙齿按指定方向移动，或按指定旋转轴和指定旋转方向旋转；鼠标点击牙齿移动器中更换旋转轴图标，牙齿移动器中旋转轴表示图标改变成相应旋转轴颜色，新旋转轴指定。7)是否结束选中牙齿移动操作，是则结束移动操作，否则还要移动该牙齿，返回步骤5)。
全文摘要
本发明涉及一种计算机辅助牙齿正畸中的牙齿移动器，达到最方便，最快的移动和旋转牙齿，移动精确且方向感强。本发明包括以下操作步骤1)程序初始化；2)初始化牙齿移动器；3)读入牙齿3D模型；4)选择需要移动牙齿，牙齿移动器显示，被选择的牙齿出现在牙齿移动器各方向移动箭头交点处；5)等待用户操作；6)改变牙齿显示窗口观察视角，牙齿移动器跟随改变观察视角；鼠标点击牙齿移动器中平移或旋转方向箭头，牙齿显示窗口中被选择牙齿按指定方向移动，或按指定旋转轴和指定旋转方向旋转；鼠标点击牙齿移动器中更换旋转轴图标，牙齿移动器中旋转轴表示图标改变成相应旋转轴颜色，新旋转轴指定。
文档编号G06T19/00GK101604456SQ20091002319
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者岗 刘, 刘震寰, 张文斌, 梁文家 申请人:西安市恒惠科技有限公司