专利名称：一种高仿真人头像的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种雕像制作方法，具体来说涉及一种高仿真的人头像的制造方法。
背景技术：
目前人物仿真制品有两种方式1、传统的手工制作仿真人物的方式，对从业人员的技术水平要求高，制作周期长， 工艺复杂，造成人物仿真制品的制作成本高昂，使得仿真人物无法得到普及。2、采用人像三维采集设备快速获取人物脸部三维模型数据，并使用快速成型设备或者三维雕刻机将人像采集设备采集的三维模型数据文件直接加工获得人物脸部实体，手工制作其他部分的仿真人物制作方式；由于三维扫描设备目前无法对人物头部进行完整和高精度的三维模型的采集，加之快速成型设备加工精度低和三维雕刻机对复杂形体无法加工的不足，造成这种方式制作的仿真人像和传统手工制作的仿真人物在仿真效果上相比还有一定的差距。
发明内容
本发明目的在于，提供一种低成本、制作周期短和形态准确的高仿真人头像的制造方法。该方法使用多台人像三维采集设备同时对拍摄人头部各个部分进行拍摄，并将人像采集设备获取的人头部的三维模型数据制作成结构完整、形态准确、高精度的仿真人头像的三维数字模型，使用数控加工中心将人头像的三维数字模型加工制造成翻制仿真人头像的模具，在模具中灌注人头像仿真材料获得人头像的实体，在经过表面装饰和美化后，制作的仿真人头像具有真实的皮肤质感和面部色彩，该方法的工艺简洁，仿真人头像的制造周期短和成本相对低廉，实现了人头像仿真制造的工业化，有利于高仿真人头像制品的普及。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是—种高仿真人头像的制造方法，其包括以下步骤设置多台三维扫描仪对被摄人物同时进行全方位的拍摄，三维扫描仪和计算机连接；通过计算机三维软件对三维扫描仪拍摄的全部三维数据进行处理和重建后生成高精度的人物完整三维数字模型的数控加工文件；数控加工设备对人物三维数字模型的数控加工文件进行加工，制造用于翻制人头像的模具；通过使用抽真空设备，在真空条件下在模具中灌注人头像仿真材料，翻制出无气泡的人头像的实体各部件；将翻制的人头像实体各部件组装成为完整的人头像；通过毛发种植设备在人头像上种植真人毛发，并进行修整，获得被摄人物相符的毛发；
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最后通过喷绘设备在人头像表面进行专用颜料的喷涂，获得和被摄人物颜色相符的高仿真人头像。上述方法的三维扫描仪为4台，分别安放在正方形各个顶点位置，被摄人物的位置设置于正方形的中心，在人物的正面、左侧面、右侧面和后面同时对人物拍摄，一次获取人物表面全部的三维数据。上述方法的数控加工设备是具有360度加工范围的精雕机，实现对面部复杂结构的制作。上述方法的头像仿真材料人头像仿真材料的包括皮肤的仿真材料、牙齿的仿真材料和眼睛的仿真材料；上述的皮肤仿真材料是由天然乳胶和硫化剂混合组成的，实现皮肤质感的仿真；上述的牙齿仿真材料是聚氨酯树脂；上述的眼睛仿真材料是亚克力。上述方法的喷绘设备是精度在0.5毫米以上的喷枪，实现颜料喷绘的精确控制。上述方法的专用颜料是酒精油彩，实现皮肤色彩的通透特性。本发明与现有技术相比具有如下优点1)人像三维数据拍摄的时间短，一次采集获得人物瞬间表情的全部人像数据；2)计算机重建的人头像三维数字模型的形态完整准确，模型的精度极高；3)人头像的整体造型准确，具有极高的表面质量、真实的皮肤质感和面部色彩，人头像的毛发造型准确，牙齿和眼睛具有高度仿真的视觉效果；4)人头像工业化的制作流程，实现了人像仿真制造的工业化。
图1是本发明的制造流程示意图。图2是本发明的人像拍摄方法示意图。图中，1-三维扫描仪，2-三维扫描仪，3-三维扫描仪，4-三维扫描仪，5-被摄人物， 6-计算机。
具体实施例方式在图1和图2所示的一种高仿真人头像制造方法中的示意图中高仿真人头像的制造方法采用多台三维扫描仪对被摄人物同时进行全方位的拍摄，三维扫描仪和计算机连接。其中扫描仪为4台，分别安放在正方形各个顶点位置，被摄人物的位置设置于正方形的中心在人物的正面、左侧面、右侧面和后面同时对人物拍摄，一次获取人物表面全部的三维数据。计算机三维软件对三维扫描仪拍摄的全部三维数据进行处理和重建后，获得完整的高精度人物三维数字模型，并生成可供数控加工中心使用的数控加工文件。数控加工设备对人物三维数字模型的数控加工文件进行加工，制造用于翻制人头像的模具，数控加工设备是具有360度加工范围能对面部复杂结构进行制造的精雕机。通过使用抽真空设备，在真空条件下的模具中灌注人头像仿真材料，翻制出无气泡的高仿真人头像的实体各部件，并组装成为完整的人头像。将天然乳胶和硫化剂混合组成的人头像皮肤仿真材料灌入模具中，使用真空机中进行抽真空处理，人头像皮肤仿真材料在真空度为-0. IMPa的条件下固化，获得具有无气孔的真人肤质感的人头像部件；在聚氨酯树脂的牙齿仿真材料灌注在模具中，使用真空机中进行抽真空处理，使得聚氨酯树脂材料在真空度为-0. IMPa的条件下固化，获得无气孔的仿真人物的牙齿；亚克力的仿真人眼材料灌注在模具中，使用真空机中进行抽真空处理， 使得亚克力材料在真空度为-0. IMPa的条件下固化，获得无气孔的仿真人物的眼睛。将翻制的人头像实体各部件组装成为完整的人头像。通过毛发种植设备在人头像上种植真人毛发，依据人物的毛发特征进行修剪，获得被摄人物相符的毛发。最后通过喷绘设备在人头像表面进行专用颜料的喷涂，获得和被摄人物颜色相符的高仿真人头像，将酒精油彩颜料装入精度在0. 1毫米的喷枪中，依据被摄人物的的颜色特征对人头像表面进行精确的喷绘，获得具有被摄者皮肤色彩通透性的一致的高仿真人头像。
权利要求
1.一种高仿真人头像的制造方法，其特征在于包括以下步骤1)设置多台三维扫描仪对被摄人物同时进行全方位的拍摄，三维扫描仪和计算机连接；2)通过计算机三维软件对三维扫描仪拍摄的全部三维数据进行处理和重建后，生成高精度的人物完整三维数字模型的数控加工文件；3)数控加工设备对人物三维数字模型的数控加工文件进行加工，制造用于翻制人头像的模具；4)通过使用抽真空设备，在真空条件下在模具中灌注人头像仿真材料，翻制出无气泡的人头像的实体各部件；5)将翻制的人头像实体各部件组装成为完整的人头像；6)通过毛发种植设备在人头像上种植真人毛发，并进行修整，获得被摄人物相符的毛发；7)最后通过喷绘设备在人头像表面进行专用颜料的喷涂，获得和被摄人物颜色相符的高仿真人头像。
2.根据权利要求1所述的一种高仿真人头像的制造方法，其特征在于所述三维扫描仪为4台，分别安放在正方形各个顶点位置，被摄人物的位置设置于正方形的中心。
3.根据权利要求1所述的一种高仿真人头像的制造方法，其特征在于所述数控加工设备是具有360度加工范围的精雕机。
4.根据权利要求1所述的一种高仿真人头像的制造方法，其特征在于所述人头像仿真材料的包括皮肤的仿真材料、牙齿的仿真材料和眼睛的仿真材料；所述的皮肤仿真材料是由天然乳胶和硫化剂混合组成的； 所述的牙齿仿真材料是聚氨酯树脂； 所述的眼睛仿真材料是亚克力。
5.根据权利要求1所述的一种高仿真人头像的制造方法，其特征在于所述喷绘设备是精度在0.5毫米以上的喷枪。
6.根据权利要求1所述的一种高仿真人头像的制造方法，其特征在于所述专用颜料是酒精油彩。
全文摘要
本发明涉及一种高仿真人头像的制造方法，该方法由环绕被摄人物的4台三维扫描仪对被摄人物同时进行全方位的拍摄，一次拍摄特定瞬间下人物表面全部的三维数据，计算机对拍摄的三维数据进行处理和重建，生成高精度的人物完整三维数字模型和三维模型的数控加工文件，数控加工设备使用数控加工文件制造用于翻制人头像的模具，在真空条件下的模具中灌注人头像仿真材料，翻制出人头像的各部件并组装成为完整的人头像，在人头像上种植真实人毛发和进行专用颜料的喷涂，获得与被摄人物特征相符的高仿真人头像。
文档编号B44B1/02GK102416807SQ201110237930
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者刘振东 申请人:大连恒艺信息科技有限公司