一种3D打印观赏石底座的制备方法与流程

本发明涉及观赏石底座领域，特别涉及一种3d打印观赏石底座的制备方法。

背景技术：

观赏石是指具有审美价值的天然石体，保持了石头本身的自然形态，不做任何人工的加工。现有的观赏石底座大多是木头制作的，不环保，加工工序复杂，成本高，如图1、图2所示；同时，因为观赏石是天然不做任何人工加工的，其底部凹凸不平，且形状各异每一方石头都不一样，如图3所示。

如果直接将观赏石摆放到底座上，不易放稳，容易打滑摔坏，也不美观；目前的一种解决方法是根据观赏石的形状手工在木质底座上挖出凹槽，如图4所示，这种方式效率低成本高，同时凹槽与石头不会很契合，总会有偏差，如图5所示；另一种解决方式是用胶水把观赏石和底座粘一起，如图6所示，这种方式不美观，同时观赏石和底座也不好再分开，以方便运输和拿手上把玩。

技术实现要素：

发明的目的在于提供一种3d打印观赏石底座的制备方法，解决了背景技术中所提的问题。

本发明是这样实现的，一种3d打印观赏石底座的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、观赏石三维数据扫描：使用结构光3d扫描仪或相位差3d激光扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得观赏石的三维数据，该三维数据是三角形网络曲面；

步骤二、根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座；

步骤三、3d打印步骤二得到的三维底座：将步骤二得到的三维底座导出为st1格式的文件，用3d打印机制作。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤二根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座的步骤为：

a、先确定观赏石的摆放位置；

b、根据步骤a中观赏石的位置确定底座的尺寸；

c、根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边；

d、根据所述步骤c得到的底座确定凹槽，从而得到三维底座；

本发明的进一步技术方案是：所述步骤b根据步骤a中观赏石的位置确定底座的尺寸，使得底座的体积与观赏石的体积比为1/4-1/5，底座的长度和宽度比观赏石位于该底座的长度和宽度大2cm以上。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤c根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边，步骤为：

第一步：从观赏石三维数据中获取水平截面，该截面高于观赏石和所述步骤b得到的底座交界处2-3mm；

第二步：将截面扩大3-5mm,扩大的方式是将截面的每一条线段向截面外平移统一的距离，线段平移后相互没有接上的延长线接上，相互交叉的去掉多余的，得到扩大后的截面；

第三步：用扩大后的截面向下延伸得镶边，该镶边与底座顶部接触。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤d根据所述步骤c得到的底座确定凹槽，从而得到三维底座的步骤为：

首先，间隙确定：确定观赏石与所述步骤c得到的底座之间的间隙大小，

其次，底部修整：再根据扩大后的观赏石的数据获取凹槽，对凹槽进行底部修整，

最后，底座挖槽：将所述步骤c得到的底座布尔减修整过的观赏石底部模型得到凹槽，从而得三维底座。

本发明的进一步技术方案是：所述间隙确定的方法为，将观赏石模型按照第二步的扩大方式扩大0.2-0.3mm，再用所述步骤c得到的底座布尔减扩大后的观赏石模型，得间隙。

本发明的进一步技术方案是：所述底部修整的方法为，将扩大后的观赏石模型的低于底座的部分的三角形，沿着垂直方向向上拉伸出一个五面体，高度高于镶边底座最高的平面1mm，将所有的五面体组合，就得到一个经过修整的观赏石底部模型。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤三中3d打印机制作，其中的3d打印机为fdm技术的3d打印机或者sla技术的3d打印机。

本发明的进一步技术方案是：所述fdm技术的3d打印机，采用仿红木色的pla耗材，耗材采用质量比为1000：40：21：9.2：8.2的pla、增韧剂、黑色色母料、红色色母料、黄色色母料，混合搅拌15-20分钟，然后加热挤出而成。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤二确定得到三维底座当长宽高均大于20cm时，对底座进行增重处理，所述增重处理的具体操作为，将步骤二得到的三维底座进行抽壳处理，抽壳厚度为3-5mm，底部留出空孔，经过所述步骤三打印完毕后，将空孔的底座灌入石膏。

本发明的有益效果：1、观赏石与底座接触的面通常是凹凸不平的，通过3d扫描技术扫描观赏石，用其三维模型在电脑上确定底座，确定出的底座与观赏石完全契合。

2、用3d打印技术将确定好的底座制作出来，底座与观赏石接触的面完全契合。

3、用3d打印技术制作观赏石底座，代替传统的木制底座，有效降低了成本，简化了加工工序，更加环保。

附图说明

图1是本发明提供的一种观赏石和底座立体图；

图2是本发明提供的一种观赏石和底座前视图；

图3是本发明提供的一种观赏石凹凸不平的底部；

图4是本发明提供的一种底座剖面图；

图5是本发明提供的一种观赏石和底座剖面图；

图6是本发明提供的一种观赏石和底座；

图7是本发明提供的一种电脑确定的留出观赏石凹槽的底座立体图和剖面图；

图8是本发明提供的一种观赏石和3d打印底座剖面图。

附图标记：1.观赏石凹凸不平的底部、2.传统木质底座手工挖掉的部分、3.观赏石、4.底座剖面图、5.观赏石与底座之间的缝隙、6.胶水粘接部分。

具体实施方式

实施例一：

一种3d打印观赏石底座的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、观赏石三维数据扫描：使用3d扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得观赏石的三维数据，该三维数据是三角形网络曲面；

可使用结构光3d扫描仪或者相位差3d激光扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得到观赏石的三维数据，扫描精度要达到0.1mm。如果观赏石摆放位置比较简单明确，也可以只扫描观赏石的底部，以减少工作量。需要注意的是，下面步骤需要的观赏石三维数据是三角形网络曲面，如果是点云数据的话，需要转化为三角形网络曲面。

步骤二、根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座；

步骤三、3d打印步骤二得到的三维底座：将步骤二得到的三维底座导出为st1格式的文件，用3d打印机制作。

将确定好的做好凹槽的底座导出为stl格式的文件，用3d打印制作出来。根据需要，可以选择fdm技术的3d打印机制作物美价廉的底座，也可以用sla技术的3d打印机制作精细生动的底座。

所述步骤二根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座的步骤为：

a、先确定观赏石的摆放位置；

观赏石在制作之前，需要根据观赏石自身的特点，将观赏石的主题，观赏石的正面是哪里，摆放角度如何都提前想好。在确定软件中，把观赏石三维模型仔细的旋转和移动，到达预先设想的摆放角度，让观赏石的正面、最美的部分突出出来，以达到最优的呈现效果。

b、根据步骤a确定底座的尺寸；

c、根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边；

d、将所述步骤c得到的镶边的底座确定凹槽，从而得到三维底座；

所述步骤b根据步骤a中观赏石的位置确定底座的尺寸，使得底座的体积与观赏石的体积比为1/4-1/5，底座的长度和宽度比观赏石位于该底座的长度和宽度大2cm以上。

围绕观赏石的主题，确定出衬托主题的底座。其在体积上和观赏石的比例，以四分之一至五分之一为宜。尽量与主题形式协调，大小相称，底座在长度和宽度上，要留出足够的空白，不要低于2cm，太窄会丢失美感。如果观赏石有缺陷，这时可以确定一些元素遮挡观赏石的缺陷。

所述步骤c中根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边，底座和观赏石交界的地方一般需要一条装饰用的边，此边在视觉上是观赏石与底座交界的过渡，可以提升美感。步骤为：

第一步：从观赏石三维数据中获取水平截面，该截面高于观赏石和所述步骤b得到的底座交界处2-3mm；因为观赏石三维模型是三角形曲面，因此截面是由线段组成的面。

第二步：将截面扩大3-5mm,扩大的方式是将截面的每一条线段向截面外平移统一的距离，线段平移后相互没有接上的延长线接上，相互交叉的去掉多余的，得到扩大后的截面；这里扩大并不是缩放；

第三步：用扩大后的截面向下延伸得镶边，该镶边与底座顶部接触。因为截面高于底座2到3mm，因此镶边高2到3mm。截面扩大了3到5mm，因此镶边也比观赏石宽3到5mm。

所述步骤d中凹槽的确定，理论上将步骤c得到的带有镶边的底座利用布尔减观赏石模型得凹槽，但这样的凹槽是不能达到要求的，而是通过以下步骤得到三维底座：

首先，间隙确定：确定观赏石与所述步骤c得到的底座之间的间隙大小，

因为观赏石比较精贵，不能承受重击，所以观赏石和底座凹槽不能是过盈配合，只能是间隙配合，考虑到3d扫描精度和3d打印精度均为0.1mm，所以间隙有0.2到0.3mm左右为宜。这里的处理方法是在底座挖槽之前，将观赏石模型扩大0.2到0.3mm，扩大使用与第二步的的扩大方法相同。再用底座布尔减扩大后的观赏石模型，得到的凹槽跟观赏石就有0.2到0.3mm的间隙了。

其次，底部修整：再根据扩大后的观赏石的数据获取凹槽，对凹槽进行底部修整；

如果就用第二步的步骤扩大后的观赏石数据获取凹槽，有可能出现凹槽下面大上面小的情况。这样做出来的底座观赏石也是放不进去的，还需要处理一下。处理方法是将扩大后的观赏石模型的低于底座的部分的三角形，沿着垂直方向向上拉伸出一个五面体，高度高于镶边底座最高的平面1mm。将所有的五面体组合，就得到一个经过修整的观赏石底部模型。

最后，底座挖槽：将所述步骤c得到的底座布尔减修整过的观赏石底部模型得到凹槽，从而得三维底座。

所述步骤三中3d打印机制作，其中的3d打印机为fdm技术的3d打印机。

所述fdm技术的3d打印机，采用仿红木色的pla耗材，耗材采用1000g的pla、40g增韧剂、21g黑色色母料、9.2g红色色母料、8.2g黄色色母料，混合搅拌15分钟，然后加热挤出而成。

实施例二

一种3d打印观赏石底座的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、观赏石三维数据扫描：使用3d扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得观赏石的三维数据，该三维数据是三角形网络曲面；

可使用结构光3d扫描仪或者相位差3d激光扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得到观赏石的三维数据，扫描精度要达到0.1mm。如果观赏石摆放位置比较简单明确，也可以只扫描观赏石的底部，以减少工作量。需要注意的是，下面步骤需要的观赏石三维数据是三角形网络曲面，如果是点云数据的话，需要转化为三角形网络曲面。

步骤二、根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座；

步骤三、3d打印步骤二得到的三维底座：将步骤二得到的三维底座导出为st1格式的文件，用3d打印机制作。

将确定好的做好凹槽的底座导出为stl格式的文件，用3d打印制作出来。根据需要，可以选择fdm技术的3d打印机制作物美价廉的底座，也可以用sla技术的3d打印机制作精细生动的底座。

所述步骤二根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座的步骤为：

a、先确定观赏石的摆放位置；

观赏石在制作之前，需要根据观赏石自身的特点，将观赏石的主题，观赏石的正面是哪里，摆放角度如何都提前想好。在确定软件中，把观赏石三维模型仔细的旋转和移动，到达预先设想的摆放角度，让观赏石的正面、最美的部分突出出来，以达到最优的呈现效果。

b、根据步骤a确定底座的尺寸；

c、根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边；

d、将所述步骤c得到的镶边的底座确定凹槽，从而得到三维底座；

所述步骤b根据步骤a中观赏石的位置确定底座的尺寸，使得底座的体积与观赏石的体积比为1/4-1/5，底座的长度和宽度比观赏石位于该底座的长度和宽度大2cm以上。

围绕观赏石的主题，确定出衬托主题的底座。其在体积上和观赏石的比例，以四分之一至五分之一为宜。尽量与主题形式协调，大小相称，底座在长度和宽度上，要留出足够的空白，不要低于2cm，太窄会丢失美感。如果观赏石有缺陷，这时可以确定一些元素遮挡观赏石的缺陷。

所述步骤c中根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边，底座和观赏石交界的地方一般需要一条装饰用的边，此边在视觉上是观赏石与底座交界的过渡，可以提升美感。步骤为：

第一步：从观赏石三维数据中获取水平截面，该截面高于观赏石和所述步骤b得到的底座交界处2-3mm；因为观赏石三维模型是三角形曲面，因此截面是由线段组成的面。

第二步：将截面扩大3-5mm,扩大的方式是将截面的每一条线段向截面外平移统一的距离，线段平移后相互没有接上的延长线接上，相互交叉的去掉多余的，得到扩大后的截面；这里扩大并不是缩放；

第三步：用扩大后的截面向下延伸得镶边，该镶边与底座顶部接触。因为截面高于底座2到3mm，因此镶边高2到3mm。截面扩大了3到5mm，因此镶边也比观赏石宽3到5mm。

所述步骤d中凹槽的确定，理论上将步骤c得到的带有镶边的底座利用布尔减观赏石模型得凹槽，但这样的凹槽是不能达到要求的，而是通过以下步骤得到三维底座：

首先，间隙确定：确定观赏石与所述步骤c得到的底座之间的间隙大小，

因为观赏石比较精贵，不能承受重击，所以观赏石和底座凹槽不能是过盈配合，只能是间隙配合，考虑到3d扫描精度和3d打印精度均为0.1mm，所以间隙有0.2到0.3mm左右为宜。这里的处理方法是在底座挖槽之前，将观赏石模型扩大0.2到0.3mm，扩大使用与第二步的的扩大方法相同。再用底座布尔减扩大后的观赏石模型，得到的凹槽跟观赏石就有0.2到0.3mm的间隙了。

其次，底部修整：再根据扩大后的观赏石的数据获取凹槽，对凹槽进行底部修整；

如果就用第二步的步骤扩大后的观赏石数据获取凹槽，有可能出现凹槽下面大上面小的情况。这样做出来的底座观赏石也是放不进去的，还需要处理一下。处理方法是将扩大后的观赏石模型的低于底座的部分的三角形，沿着垂直方向向上拉伸出一个五面体，高度高于镶边底座最高的平面1mm。将所有的五面体组合，就得到一个经过修整的观赏石底部模型。

最后，底座挖槽：将所述步骤c得到的底座布尔减修整过的观赏石底部模型得到凹槽，从而得三维底座。

所述步骤三中3d打印机制作，其中的3d打印机为fdm技术的3d打印机。

所述fdm技术的3d打印机，采用仿红木色的pla耗材，耗材采用1500g的pla、60g增韧剂、31.5g黑色色母料、13.8g红色色母料、12.3g黄色色母料，混合搅拌18分钟，然后加热挤出而成。

所述步骤二确定得到三维底座当长宽高均大于20cm时，对底座进行增重处理，所述增重处理的具体操作为，将步骤二得到的三维底座进行抽壳处理，抽壳厚度为3-5mm，底部留出空孔，经过所述步骤三打印完毕后，将空孔的底座灌入石膏，达到增重目的的同时也增加了底座的结构强度。

实施例三

一种3d打印观赏石底座的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、观赏石三维数据扫描：使用3d扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得观赏石的三维数据，该三维数据是三角形网络曲面；

可使用结构光3d扫描仪或者相位差3d激光扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得到观赏石的三维数据，扫描精度要达到0.1mm。如果观赏石摆放位置比较简单明确，也可以只扫描观赏石的底部，以减少工作量。需要注意的是，下面步骤需要的观赏石三维数据是三角形网络曲面，如果是点云数据的话，需要转化为三角形网络曲面。

步骤二、根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座；

步骤三、3d打印步骤二得到的三维底座：将步骤二得到的三维底座导出为st1格式的文件，用3d打印机制作。

将确定好的做好凹槽的底座导出为stl格式的文件，用3d打印制作出来。根据需要，可以选择fdm技术的3d打印机制作物美价廉的底座，也可以用sla技术的3d打印机制作精细生动的底座。

所述步骤二根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座的步骤为：

a、先确定观赏石的摆放位置；

观赏石在制作之前，需要根据观赏石自身的特点，将观赏石的主题，观赏石的正面是哪里，摆放角度如何都提前想好。在确定软件中，把观赏石三维模型仔细的旋转和移动，到达预先设想的摆放角度，让观赏石的正面、最美的部分突出出来，以达到最优的呈现效果。

b、根据步骤a确定底座的尺寸；

c、根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边；

d、将所述步骤c得到的镶边的底座确定凹槽，从而得到三维底座；

所述步骤b根据步骤a中观赏石的位置确定底座的尺寸，使得底座的体积与观赏石的体积比为1/4-1/5，底座的长度和宽度比观赏石位于该底座的长度和宽度大2cm以上。

围绕观赏石的主题，确定出衬托主题的底座。其在体积上和观赏石的比例，以四分之一至五分之一为宜。尽量与主题形式协调，大小相称，底座在长度和宽度上，要留出足够的空白，不要低于2cm，太窄会丢失美感。如果观赏石有缺陷，这时可以确定一些元素遮挡观赏石的缺陷。

所述步骤c中根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边，底座和观赏石交界的地方一般需要一条装饰用的边，此边在视觉上是观赏石与底座交界的过渡，可以提升美感。步骤为：

第一步：从观赏石三维数据中获取水平截面，该截面高于观赏石和所述步骤b得到的底座交界处2-3mm；因为观赏石三维模型是三角形曲面，因此截面是由线段组成的面。

第二步：将截面扩大3-5mm,扩大的方式是将截面的每一条线段向截面外平移统一的距离，线段平移后相互没有接上的延长线接上，相互交叉的去掉多余的，得到扩大后的截面；这里扩大并不是缩放；

第三步：用扩大后的截面向下延伸得镶边，该镶边与底座顶部接触。因为截面高于底座2到3mm，因此镶边高2到3mm。截面扩大了3到5mm，因此镶边也比观赏石宽3到5mm。

所述步骤d中凹槽的确定，理论上将步骤c得到的带有镶边的底座利用布尔减观赏石模型得凹槽，但这样的凹槽是不能达到要求的，而是通过以下步骤得到三维底座：

首先，间隙确定：确定观赏石与所述步骤c得到的底座之间的间隙大小，

因为观赏石比较精贵，不能承受重击，所以观赏石和底座凹槽不能是过盈配合，只能是间隙配合，考虑到3d扫描精度和3d打印精度均为0.1mm，所以间隙有0.2到0.3mm左右为宜。这里的处理方法是在底座挖槽之前，将观赏石模型扩大0.2到0.3mm，扩大使用与第二步的的扩大方法相同。再用底座布尔减扩大后的观赏石模型，得到的凹槽跟观赏石就有0.2到0.3mm的间隙了。

其次，底部修整：再根据扩大后的观赏石的数据获取凹槽，对凹槽进行底部修整；

如果就用第二步的步骤扩大后的观赏石数据获取凹槽，有可能出现凹槽下面大上面小的情况。这样做出来的底座观赏石也是放不进去的，还需要处理一下。处理方法是将扩大后的观赏石模型的低于底座的部分的三角形，沿着垂直方向向上拉伸出一个五面体，高度高于镶边底座最高的平面1mm。将所有的五面体组合，就得到一个经过修整的观赏石底部模型。

最后，底座挖槽：将所述步骤c得到的底座布尔减修整过的观赏石底部模型得到凹槽，从而得三维底座。

所述步骤三中3d打印机制作，其中的3d打印机为fdm技术的3d打印机。

所述fdm技术的3d打印机，采用仿红木色的pla耗材，耗材采用1500g的pla、60g增韧剂、31.5g黑色色母料、13.8g红色色母料、12.3g黄色色母料，混合搅拌18分钟，然后加热挤出而成。

根据中国文化的传统，观赏石配木质底座最匹配，也最有文化气息。因此这里需要3d打印基座处理成木头的外观，一般来说分为补土、打磨、上漆三个步骤。

a、补土：用fdm3d打印机打印的底座需要补土这一步骤。一般可选用汽车用的原子灰。

b、打磨：补土干透后，用240-320目的砂纸将底座打磨一遍，再选用600目的砂纸细磨一边。

c、上漆：将底座喷成实木的颜色。一般喷成实木的纯色就可以了，虽然木质的底座有花纹，但花纹太明显会喧宾夺主反而不好。

实施例四

一种3d打印观赏石底座的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、观赏石三维数据扫描：使用3d扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得观赏石的三维数据，该三维数据是三角形网络曲面；

可使用结构光3d扫描仪或者相位差3d激光扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得到观赏石的三维数据，扫描精度要达到0.1mm。如果观赏石摆放位置比较简单明确，也可以只扫描观赏石的底部，以减少工作量。需要注意的是，下面步骤需要的观赏石三维数据是三角形网络曲面，如果是点云数据的话，需要转化为三角形网络曲面。

步骤二、根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座；

步骤三、3d打印步骤二得到的三维底座：将步骤二得到的三维底座导出为st1格式的文件，用3d打印机制作。

将确定好的做好凹槽的底座导出为stl格式的文件，用3d打印制作出来。根据需要，可以选择fdm技术的3d打印机制作物美价廉的底座，也可以用sla技术的3d打印机制作精细生动的底座。

所述步骤二根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座的步骤为：

a、先确定观赏石的摆放位置；

观赏石在制作之前，需要根据观赏石自身的特点，将观赏石的主题，观赏石的正面是哪里，摆放角度如何都提前想好。在确定软件中，把观赏石三维模型仔细的旋转和移动，到达预先设想的摆放角度，让观赏石的正面、最美的部分突出出来，以达到最优的呈现效果。

b、根据步骤a确定底座的尺寸；

c、根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边；

d、将所述步骤c得到的镶边的底座确定凹槽，从而得到三维底座；

所述步骤b根据步骤a中观赏石的位置确定底座的尺寸，使得底座的体积与观赏石的体积比为1/4-1/5，底座的长度和宽度比观赏石位于该底座的长度和宽度大2cm以上。

围绕观赏石的主题，确定出衬托主题的底座。其在体积上和观赏石的比例，以四分之一至五分之一为宜。尽量与主题形式协调，大小相称，底座在长度和宽度上，要留出足够的空白，不要低于2cm，太窄会丢失美感。如果观赏石有缺陷，这时可以确定一些元素遮挡观赏石的缺陷。

所述步骤c中根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边，底座和观赏石交界的地方一般需要一条装饰用的边，此边在视觉上是观赏石与底座交界的过渡，可以提升美感。步骤为：

第一步：从观赏石三维数据中获取水平截面，该截面高于观赏石和所述步骤b得到的底座交界处2-3mm；因为观赏石三维模型是三角形曲面，因此截面是由线段组成的面。

第二步：将截面扩大3-5mm,扩大的方式是将截面的每一条线段向截面外平移统一的距离，线段平移后相互没有接上的延长线接上，相互交叉的去掉多余的，得到扩大后的截面；这里扩大并不是缩放；

第三步：用扩大后的截面向下延伸得镶边，该镶边与底座顶部接触。因为截面高于底座2到3mm，因此镶边高2到3mm。截面扩大了3到5mm，因此镶边也比观赏石宽3到5mm。

所述步骤d中凹槽的确定，理论上将步骤c得到的带有镶边的底座利用布尔减观赏石模型得凹槽，但这样的凹槽是不能达到要求的，而是通过以下步骤得到三维底座：

首先，间隙确定：确定观赏石与所述步骤c得到的底座之间的间隙大小，

因为观赏石比较精贵，不能承受重击，所以观赏石和底座凹槽不能是过盈配合，只能是间隙配合，考虑到3d扫描精度和3d打印精度均为0.1mm，所以间隙有0.2到0.3mm左右为宜。这里的处理方法是在底座挖槽之前，将观赏石模型扩大0.2到0.3mm，扩大使用与第二步的的扩大方法相同。再用底座布尔减扩大后的观赏石模型，得到的凹槽跟观赏石就有0.2到0.3mm的间隙了。

其次，底部修整：再根据扩大后的观赏石的数据获取凹槽，对凹槽进行底部修整；

如果就用第二步的步骤扩大后的观赏石数据获取凹槽，有可能出现凹槽下面大上面小的情况。这样做出来的底座观赏石也是放不进去的，还需要处理一下。处理方法是将扩大后的观赏石模型的低于底座的部分的三角形，沿着垂直方向向上拉伸出一个五面体，高度高于镶边底座最高的平面1mm。将所有的五面体组合，就得到一个经过修整的观赏石底部模型。

最后，底座挖槽：将所述步骤c得到的底座布尔减修整过的观赏石底部模型得到凹槽，从而得三维底座。

所述步骤三中3d打印机制作，其中的3d打印机为fdm技术的3d打印机。

所述fdm技术的3d打印机，采用仿红木色的pla耗材，耗材采用1500g的pla、60g增韧剂、31.5g黑色色母料、13.8g红色色母料、12.3g黄色色母料，混合搅拌18分钟，然后加热挤出而成。

所述步骤二确定得到三维底座当长宽高均大于20cm时，对底座进行增重处理，所述增重处理的具体操作为，将步骤二得到的三维底座进行抽壳处理，抽壳厚度为3-5mm，底部留出空孔，经过所述步骤三打印完毕后，将空孔的底座灌入石膏，达到增重目的的同时也增加了底座的结构强度。

但对3d打印而言，物件越重打印时间越长，成本也就越高。因此在打印20cm以上大尺寸的底座的时候，我们先将底座模型进行抽壳处理，抽壳厚度一般3到5mm，底座的底部留出空孔。打印完毕后，将空壳的底座灌入石膏，达到增重目的的同时也增加了底座的结构强度。

根据中国文化的传统，观赏石配木质底座最匹配，也最有文化气息。因此这里需要3d打印基座处理成木头的外观，一般来说分为补土、打磨、上漆三个步骤。

a、补土：用fdm3d打印机打印的底座需要补土这一步骤。一般可选用汽车用的原子灰。

b、打磨：补土干透后，用240-320目的砂纸将底座打磨一遍，再选用600目的砂纸细磨一边。

c、上漆：将底座喷成实木的颜色。一般喷成实木的纯色就可以了，虽然木质的底座有花纹，但花纹太明显会喧宾夺主反而不好。

实施例五

一种3d打印观赏石底座的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、观赏石三维数据扫描：使用3d扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得观赏石的三维数据，该三维数据是三角形网络曲面；

可使用结构光3d扫描仪或者相位差3d激光扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得到观赏石的三维数据，扫描精度要达到0.1mm。如果观赏石摆放位置比较简单明确，也可以只扫描观赏石的底部，以减少工作量。需要注意的是，下面步骤需要的观赏石三维数据是三角形网络曲面，如果是点云数据的话，需要转化为三角形网络曲面。

步骤二、根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座；

步骤三、3d打印步骤二得到的三维底座：将步骤二得到的三维底座导出为st1格式的文件，用3d打印机制作。

将确定好的做好凹槽的底座导出为stl格式的文件，用3d打印制作出来。根据需要，可以选择fdm技术的3d打印机制作物美价廉的底座，也可以用sla技术的3d打印机制作精细生动的底座。

所述步骤二根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座的步骤为：

a、先确定观赏石的摆放位置；

观赏石在制作之前，需要根据观赏石自身的特点，将观赏石的主题，观赏石的正面是哪里，摆放角度如何都提前想好。在确定软件中，把观赏石三维模型仔细的旋转和移动，到达预先设想的摆放角度，让观赏石的正面、最美的部分突出出来，以达到最优的呈现效果。

b、根据步骤a确定底座的尺寸；

c、根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边；

d、将所述步骤c得到的镶边的底座确定凹槽，从而得到三维底座；

所述步骤b根据步骤a中观赏石的位置确定底座的尺寸，使得底座的体积与观赏石的体积比为1/4-1/5，底座的长度和宽度比观赏石位于该底座的长度和宽度大2cm以上。

围绕观赏石的主题，确定出衬托主题的底座。其在体积上和观赏石的比例，以四分之一至五分之一为宜。尽量与主题形式协调，大小相称，底座在长度和宽度上，要留出足够的空白，不要低于2cm，太窄会丢失美感。如果观赏石有缺陷，这时可以确定一些元素遮挡观赏石的缺陷。

所述步骤c中根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边，底座和观赏石交界的地方一般需要一条装饰用的边，此边在视觉上是观赏石与底座交界的过渡，可以提升美感。步骤为：

第一步：从观赏石三维数据中获取水平截面，该截面高于观赏石和所述步骤b得到的底座交界处2-3mm；因为观赏石三维模型是三角形曲面，因此截面是由线段组成的面。

第二步：将截面扩大3-5mm,扩大的方式是将截面的每一条线段向截面外平移统一的距离，线段平移后相互没有接上的延长线接上，相互交叉的去掉多余的，得到扩大后的截面；这里扩大并不是缩放；

第三步：用扩大后的截面向下延伸得镶边，该镶边与底座顶部接触。因为截面高于底座2到3mm，因此镶边高2到3mm。截面扩大了3到5mm，因此镶边也比观赏石宽3到5mm。

所述步骤d中凹槽的确定，理论上将步骤c得到的带有镶边的底座利用布尔减观赏石模型得凹槽，但这样的凹槽是不能达到要求的，而是通过以下步骤得到三维底座：

首先，间隙确定：确定观赏石与所述步骤c得到的底座之间的间隙大小，

因为观赏石比较精贵，不能承受重击，所以观赏石和底座凹槽不能是过盈配合，只能是间隙配合，考虑到3d扫描精度和3d打印精度均为0.1mm，所以间隙有0.2到0.3mm左右为宜。这里的处理方法是在底座挖槽之前，将观赏石模型扩大0.2到0.3mm，扩大使用与第二步的的扩大方法相同。再用底座布尔减扩大后的观赏石模型，得到的凹槽跟观赏石就有0.2到0.3mm的间隙了。

其次，底部修整：再根据扩大后的观赏石的数据获取凹槽，对凹槽进行底部修整；

如果就用第二步的步骤扩大后的观赏石数据获取凹槽，有可能出现凹槽下面大上面小的情况。这样做出来的底座观赏石也是放不进去的，还需要处理一下。处理方法是将扩大后的观赏石模型的低于底座的部分的三角形，沿着垂直方向向上拉伸出一个五面体，高度高于镶边底座最高的平面1mm。将所有的五面体组合，就得到一个经过修整的观赏石底部模型。

最后，底座挖槽：将所述步骤c得到的底座布尔减修整过的观赏石底部模型得到凹槽，从而得三维底座。

所述步骤三中3d打印机制作，其中的3d打印机为sla技术的3d打印机。

根据中国文化的传统，观赏石配木质底座最匹配，也最有文化气息。因此这里需要3d打印基座处理成木头的外观，一般来说分为打磨、上漆两个步骤。

打磨：用240-320目的砂纸将底座打磨一遍，再选用600目的砂纸细磨一边。

上漆：将底座喷成实木的颜色。一般喷成实木的纯色就可以了，虽然木质的底座有花纹，但花纹太明显会喧宾夺主反而不好。

实施例六

一种3d打印观赏石底座的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、观赏石三维数据扫描：使用3d扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得观赏石的三维数据，该三维数据是三角形网络曲面；

可使用结构光3d扫描仪或者相位差3d激光扫描仪扫描需要制作底座的观赏石，得到观赏石的三维数据，扫描精度要达到0.1mm。如果观赏石摆放位置比较简单明确，也可以只扫描观赏石的底部，以减少工作量。需要注意的是，下面步骤需要的观赏石三维数据是三角形网络曲面，如果是点云数据的话，需要转化为三角形网络曲面。

步骤二、根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座；

步骤三、3d打印步骤二得到的三维底座：将步骤二得到的三维底座导出为st1格式的文件，用3d打印机制作。

将确定好的做好凹槽的底座导出为stl格式的文件，用3d打印制作出来。根据需要，可以选择fdm技术的3d打印机制作物美价廉的底座，也可以用sla技术的3d打印机制作精细生动的底座。

所述步骤二根据步骤一观赏石的三维数据确定三维底座的步骤为：

a、先确定观赏石的摆放位置；

观赏石在制作之前，需要根据观赏石自身的特点，将观赏石的主题，观赏石的正面是哪里，摆放角度如何都提前想好。在确定软件中，把观赏石三维模型仔细的旋转和移动，到达预先设想的摆放角度，让观赏石的正面、最美的部分突出出来，以达到最优的呈现效果。

b、根据步骤a确定底座的尺寸；

c、根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边；

d、将所述步骤c得到的镶边的底座确定凹槽，从而得到三维底座；

所述步骤b根据步骤a中观赏石的位置确定底座的尺寸，使得底座的体积与观赏石的体积比为1/4-1/5，底座的长度和宽度比观赏石位于该底座的长度和宽度大2cm以上。

围绕观赏石的主题，确定出衬托主题的底座。其在体积上和观赏石的比例，以四分之一至五分之一为宜。尽量与主题形式协调，大小相称，底座在长度和宽度上，要留出足够的空白，不要低于2cm，太窄会丢失美感。如果观赏石有缺陷，这时可以确定一些元素遮挡观赏石的缺陷。

所述步骤c中根据观赏石与所述步骤b得到的底座的交界处确定镶边，底座和观赏石交界的地方一般需要一条装饰用的边，此边在视觉上是观赏石与底座交界的过渡，可以提升美感。步骤为：

第一步：从观赏石三维数据中获取水平截面，该截面高于观赏石和所述步骤b得到的底座交界处2-3mm；因为观赏石三维模型是三角形曲面，因此截面是由线段组成的面。

第二步：将截面扩大3-5mm,扩大的方式是将截面的每一条线段向截面外平移统一的距离，线段平移后相互没有接上的延长线接上，相互交叉的去掉多余的，得到扩大后的截面；这里扩大并不是缩放；

第三步：用扩大后的截面向下延伸得镶边，该镶边与底座顶部接触。因为截面高于底座2到3mm，因此镶边高2到3mm。截面扩大了3到5mm，因此镶边也比观赏石宽3到5mm。

所述步骤d中凹槽的确定，理论上将步骤c得到的带有镶边的底座利用布尔减观赏石模型得凹槽，但这样的凹槽是不能达到要求的，而是通过以下步骤得到三维底座：

首先，间隙确定：确定观赏石与所述步骤c得到的底座之间的间隙大小，

因为观赏石比较精贵，不能承受重击，所以观赏石和底座凹槽不能是过盈配合，只能是间隙配合，考虑到3d扫描精度和3d打印精度均为0.1mm，所以间隙有0.2到0.3mm左右为宜。这里的处理方法是在底座挖槽之前，将观赏石模型扩大0.2到0.3mm，扩大使用与第二步的的扩大方法相同。再用底座布尔减扩大后的观赏石模型，得到的凹槽跟观赏石就有0.2到0.3mm的间隙了。

其次，底部修整：再根据扩大后的观赏石的数据获取凹槽，对凹槽进行底部修整；

如果就用第二步的步骤扩大后的观赏石数据获取凹槽，有可能出现凹槽下面大上面小的情况。这样做出来的底座观赏石也是放不进去的，还需要处理一下。处理方法是将扩大后的观赏石模型的低于底座的部分的三角形，沿着垂直方向向上拉伸出一个五面体，高度高于镶边底座最高的平面1mm。将所有的五面体组合，就得到一个经过修整的观赏石底部模型。

最后，底座挖槽：将所述步骤c得到的底座布尔减修整过的观赏石底部模型得到凹槽，从而得三维底座。

所述步骤三中3d打印机制作，其中的3d打印机为sla技术的3d打印机。

所述步骤二确定得到三维底座当长宽高均大于20cm时，对底座进行增重处理，所述增重处理的具体操作为，将步骤二得到的三维底座进行抽壳处理，抽壳厚度为3-5mm，底部留出空孔，经过所述步骤三打印完毕后，将空孔的底座灌入石膏，达到增重目的的同时也增加了底座的结构强度。

根据中国文化的传统，观赏石配木质底座最匹配，也最有文化气息。因此这里需要3d打印基座处理成木头的外观，一般来说分为打磨、上漆两个步骤。

打磨：用240-320目的砂纸将底座打磨一遍，再选用600目的砂纸细磨一边。

上漆：将底座喷成实木的颜色。一般喷成实木的纯色就可以了，虽然木质的底座有花纹，但花纹太明显会喧宾夺主反而不好。

本发明的效果：1、观赏石与底座接触的面通常是凹凸不平的。通过3d扫描技术扫描观赏石，用其三维模型在电脑上确定底座，确定出的底座与观赏石完全契合；如图7所示。

2、用3d打印技术将确定好的底座制作出来，底座与观赏石接触的面完全契合，如图8所示。

3、用3d打印技术制作观赏石底座，代替传统的木制底座，有效降低了成本，简化了加工工序，更加环保。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。