雕刻模型生成系统及方法、雕刻模型3d打印系统及方法_3

文档序号:9463563阅读:来源:国知局
的处理,根据像素点的深度值确定单元格21在深度区间的深度位置,即确保生成的雕刻模 型与模型配置信息的雕刻模型设计要求保持一致,提高雕刻模型的生成精度。此外,通过单 元格判断子模块143可以确保模型母板2上的全部单元格21都已完成移动处理,才会生成 雕刻模型,模型配置信息对雕刻模型的设计要求准确反映在雕刻模型上,确保生成的雕刻 模型符合用户的设计要求。
[0118] 作为上述实施例的进一步改进,如图4与图16所示,模型配置信息包括雕刻模型 前景信息、雕刻模型后景信息以及雕刻模型底板信息。雕刻模型生成模块14还包括区间划 分子模块145与区间设定子模块146。
[0119] 区间划分子模块145用于将深度区间划分为与雕刻模型前景信息相对应的前景 深度子区间、与雕刻模型后景信息相对应的后景深度子区间以及与雕刻模型底板信息相对 应的底板深度子区间。
[0120] 区间设定子模块146用于根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息,如阳刻、阴 刻或镂刻,设定前景深度子区间对应的前景区间范围,后景深度子区间对应的后景区间范 围以及底板深度子区间对应的底板区间范围。
[0121] 其中,雕刻模型前景信息可以是用户通过抠图软件或PS软件在图像数据中选取 所需的图像信息,也可以是图像数据中相对应的前景图像信息。同样的,雕刻模型后景信息 可以是用户通过抠图软件或PS软件在图像数据中选取所需的图像信息,也可以是图像数 据中相对应的后景图像信息。相同的,雕刻模型底板信息可以是图像数据中除了雕刻模型 前景信息、雕刻模型后景信息以外的图像信息,也可以是图像数据中相对应的底板图像信 息。因此,本进一步优化的雕刻模型生成系统1不仅可以生成模型精度高的雕刻模型,而且 可以对同一图像数据,既可以生成具有阳刻艺术效果的雕刻模型,也可以生成具有阴刻艺 术效果的雕刻模型,当然,还可以生成具有镂刻艺术效果的雕刻模型。显而易见,本进一步 优化的雕刻模型生成系统1可以根据用户的喜好自己设定雕刻模型的雕刻效果,对同一图 像数据可以生成多种显示效果的雕刻模型,丰富雕刻模型的呈现效果,满足用户产品多样 性需求,而且,仅需要用户设定模型配置信息,即可实现,操作简单,易于推广使用。
[0122] 区间设定子模块146根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息设定前景深度子 区间、后景深度子区间以及底板深度子区间的举例示意如下:
[0123] 设定深度区间为(0. 0~1. 0);将底板深度子区间比例设置成(0. 8~1. 0),后景 深度子区间设置成(〇. 7~0. 8),前景深度子区间设置成(0. 0~0. 7),则可以做成类似于 普通雕刻的效果。并且雕刻主体(即雕刻模型前景信息)占大部分的比例,更突出主体。而 且这种配置方式是层次递进的配置方式。
[0124] 当然,也可以将前景深度子区间、后景深度子区间以及底板深度子区间设置成可 重叠的区间,如将底板深度子区间比例设置成(〇. 8~1. 0),后景深度子区间设置(0. 3~ 0.8),前景深度子区间设置成(0.0~0.8)。这样打印出来的效果是底板有一定厚度,并且 前景区间及后景区间是较接近,并且从侧面看是有一定重叠的。
[0125] 当然也可以将底板区间设置成(1. 0~1. 0),后景深度子区间及前景深度子区间 可以如上述提出的相似设置,可以做出类似于"镂空"的效果。
[0126] 作为本实施例的进一步改进,如图5与图16所示,单元格设定子模块141包括第 一单元格设定单元1411和第二单元格设定子单元1412。雕刻模型前景信息由多个第一像 素点组成,各第一像素点对应的第一深度值组成第一深度值区间,第一像素点对应于XY平 面上的第一单元格。第一单元格设定单元1411根据第一深度值在第一深度值区间的位置 确定第一单元格在前景区间范围的第一深度位置。
[0127] 雕刻模型后景信息由多个第二像素点组成,各第二像素点对应的第二深度值组成 第二深度值区间,第二像素点对应于XY平面上的第二单元格。第二单元格设定单元1412根 据第二深度值在第二深度值区间的位置确定第二单元格在后景区间范围的第二深度位置。
[0128] 对第一深度位置以及第二深度位置的设定方法,具体操作如下:
[0129] 如图17所示,对于一副包括有人31、山32以及太阳33的图像数据3,根据模型配 置信息中的雕刻模型前景信息与雕刻模型后景信息,设定雕刻模型前景信息包括人31,雕 刻模型后景信息包括山32与太阳33,根据深度图获取人31、太阳33以及山32的深度值区 间。设定深度区间为(〇.〇~1.0),根据雕刻模型效果信息,将人31的深度值区间设定为 (180~250),山32的深度值区间设定为(70~150),太阳33的深度值区间设定为(40~ 130);
[0130] 根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息,设定雕刻模型的雕刻效果为阳刻, 由于雕刻模型需要基于一定的底板生成,因此,根据阳刻的显示效果设定底板区间范围 为(0.8~1.0),后景区间范围为(0.3~0.8),前景区间范围(0.0~0.8),在处理时, 对于图像数据中不属于雕刻模型前景信息以及雕刻模型后景信息的像素点均压缩至底 板区间内,作为底板的一部分。对于雕刻模型后景信息,选择太阳33作为操作对象,获 取太阳33的一个像素点的深度值如100,则相对应的第二单元格的第二深度位置A为
,经处理,第二深度位置
,即第二深度位置A 为1/3,将第二单元格移动至深度区间(0. 0~0. 1)的1/3处;
[0131] 对于雕刻模型前景信息,选取人31的一个像素点的深度值为200,则相对应 的第一单元格的第一深度位置B为
经处理,第一深度位置
即第一深度位置B为8/35,将第一单元格移动至深度区间 (0· O ~L 0)的 8/35 处;
[0132] 同样的,上述方法也适用于雕刻效果为阴刻的处理,根据模型配置信息中的雕 刻模型效果信息,设定雕刻模型的雕刻效果为阴刻。由于雕刻模型需要基于一定的底板 生成,因此,根据阴刻的显示效果设定底板区间范围为(〇.〇~0.2),设定后景区间范围 为(0.2~0.7),设定前景区间范围为(0.2~1.0)。在处理时,对不属于雕刻模型前景 信息以及雕刻模型后景信息的像素点均压缩至底板区间内,作为底板的一部分。对于雕 刻模型后景信息,选择太阳33作为操作对象,获取太阳33的一个像素点的深度值如100, 则相对应的第二单元格的第二深度位置A为
经处理,第二深度位置
,即第二深度位置A为2/3,第二单元格移动至深度区间(0.0~ 1. 0)的 2/3 处;
[0133] 对于雕刻模型前景图像信息,选取人31的一个像素点的深度值为200,则相 对应的第一单元格的第一深度位置B为
经处理,第一深度位置
即第一深度位置B为27/35,将第一单元格移动至深度区间 (0· 0~L 0)的27/35位置处;
[0134] 同样的,上述方法也适用于雕刻效果为镂刻的处理,根据模型配置信息中的雕刻 模型效果信息,设定雕刻模型的雕刻效果为镂刻,由于在镂刻中,底板不占用空间,因此,根 据镂刻的显示效果设定底板区间范围为(1.0~1.0),设定后景区间范围为(0.3~1.0), 设定前景区间范围为(0. 0~1. 0),对于雕刻模型后景信息,选择太阳33作为操作对象, 获取太阳33的一个像素点的深度值如100,则相对应的第二单元格的第二深度位置A为
,经处理,第二深度位置
即第二深度位置A 为7/15,将第二单元格移动至深度区间(0. 0~1. 0)的7/15处;
[0135] 对于雕刻模型前景信息,选取人31的一个像素点的深度值为200,则相对 应的第一单元格的第一深度位置B为
经处理,第一深度位置
即第一深度位置B为2/7,将第一单元格移动至深度区间 (0· 0 ~L 0)的 2/7 处;
[0136] 通过上述方式,可以实现对同一图像数据,根据模型配置信息生成不同雕刻效果 的雕刻模型,上述操作方法都已集成在单元格设定子模块141中,不需要用户操作,即可实 现。
[0137] 上述内容仅是对第一深度位置以及第二深度位置设定方法的具体举例,并不限定 前景区间范围、后景区间范围以及底板区间范围,用户可以根据雕刻模型设计要求,设定前 景区间范围、后景区间范围以及底板区间范围。
[0138] 作为上述实施例的进一步改进,如图6与图16所示,单元格移动子模块142包括 第一移动单元1421和第二移动单元1422,第一移动单元1421用于将第一单元格沿Z方向 移动至第一深度位置处,第二移动单元1422用于将第二单元格沿Z方向移动至第二深度位 置处,定位精确,确保模型母板2上的每个单元格21都移动至相对应的深度位置处。
[0139] 作为上述实施例的进一步改进,如图1、图7与图16所示,数据处理模块12包括数 据判断子模块121和深度图获取子模块122。其中,数据判断子模块121用于判断接收的图 像数据的数据类型。深度图获取子模块122用于根据数据判断子模块121的判断结果获取 图像数据相对应的深度图。
[0140] 图像数据包括平面图片和/或3D场景,数据判断子模块121在判断图像数据的 数据类型时,可以根据图像数据的文件名进行判断,如,平面图片的文件名主要有.jpg,. png, · bmp, · mpo等格式,而3D场景一般存储为.obj, · stl等格式,因此,可以根据文件名的 后缀判断图像数据的数据类型,获取图像数据相对应的深度图。相对于现有技术,如一种基 于二维图像的三维打印系统和方法,该系统只能基于二维图像进行处理,功能单一。本实施 例提供的雕刻模型生成系统1可以处理多种图像数据,扩充数据处理类型,且结构简单,易 于用户操作。用户仅输入模型配置信息,该雕刻模型生成系统1根据输入的图像数据,判断 图像数据,根据该图像数据获取相应的深度图,根据深度图以及模型配置信息生成相应的 雕刻模型,操作方便,且可以根据不同类型的图像数据,进行相应的处理,满足用户对雕刻 模型生成系统1多功能处理的要求。
[0141] 当然,根据图像数据的文件名判断图像数据的数据类型是一种常见处理方法,还 可以根据图像数据的头文件格式进行进一步精确的判断。
[0142] 若数据判断子模块121判断图像数据为平面图片,深度图获取子模块122获取与 平面图片相对应的深度图。若数据判断子模块121判断图像数据为3D场景,深度图获取子 模块122获取3D场景的深度缓存作为深度图。如2D图片不具有深度信息,不能直接获取 相应的深度图,因此,需要导入与平面图片相对应的深度图。而3D视差图,需要经过处理后 才能获取相应的深度图。而3D场景具有深度信息,可以直接将3D场景的深度缓存作为深 度图。因此,需要对图像数据先作出判断,根据数据类型再获取相应的深度图。
[0143] 作为上述实施例的进一步改进,如图8与图16所示,图像数据包括2D图片、3D视 差图或3D场景中的一种或多种。深度图获取子模块122包括第一处理单元1221、第二处理 单元1222以及第三处理单元1223。
[0144] 第一处理单元1221,用于获取与2D图片相对应的第一深度图。具体地,通过用户 交互界面,对2D图片进行对象选取操作,选取之后对相应的选取对象进行深度赋值,对每 个选取对象赋值完成后,即生成2D图片的第一深度图。使用时,第一处理单元1221直接导 入第一深度图,当然,第一深度图也可以作为外部数据存储在第一处理单元1221中,使用 时,直接获取,无需用户操作,缩短操作工序,提高雕刻模型的生成效率。
[0145] 第二处理单元1222,用于获取与3D视差图相对应的第二深度图。具体地,3D视差 图包括左图和右图,如图18所示,设Cl, C2分别为左图、右图拍摄位置的光学中心位置,距 离为b,照相机焦距为f,设物点P (X,y)在左图中的拍摄点位Pl (ul,vl)
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