雕刻模型生成系统及方法、雕刻模型3d打印系统及方法_4

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,在右图中的拍摄点 为P2 (u2, v2),则根据三角形相似定理可得到景深为:
[0147] 即通过对3D视差图,计算3D视差图中所有点的视差,采用上述计算景深公式,得 到各个物点的景深,进而得到与3D视差图相对应的第二深度图。第二处理单元1222可以 对3D视差图实现自动处理,不需要用户手动计算。
[0148] 对于3D场景的处理,由于3D场景具有深度缓存,第三处理单元1223仅需保存深 度缓存作为第三深度图。雕刻模型生成系统1根据第三深度图以及模型配置信息生成相应 的雕刻模型,用户可以在游戏中保存相应的游戏场景,并根据该游戏场景生成相应的雕刻 模型,进行保存。本实施例提供的雕刻模型生成系统1满足用户对场景保存的需求,且操作 方便,生成的雕刻模型精度高。
[0149] 当然,对于3D场景,用户也可以根据自己的需求,在模型配置信息中,设定相应的 雕刻前景信息、雕刻后景信息以及雕刻底板信息,对于原3D场景的深度信息通过等比例换 算,确定其在模型母板中的深度位置。
[0150] 实施例二
[0151] 如图9与图16所示,本实施例提供的雕刻模型生成系统和实施例一提供的雕刻 模型生成系统1结构基本相同,其不同在于,雕刻模型生成模块14还包括模型着色子模块 147。本实施例提供的模型着色子模块147用于根据图像数据中各像素点的颜色信息,对雕 刻模型进行着色处理,具体地:
[0152] (1)获取图像数据中每个像素的位置及颜色信息;
[0153] (2)根据像素位置信息确定雕刻模型中对应的单元格21 ;
[0154] (3)将(1)中像素点的颜色信息赋予单元格21,将颜色信息与相对应的单元格21 进行关联,即完成对雕刻模型的着色处理。
[0155] 经雕刻模型着色子模块147着色处理后生成的雕刻模型观赏性更高,且与图像数 据中的颜色信息一致,避免失真的问题。当然,用户也可以在模型配置信息中设定雕刻模型 颜色信息,雕刻模型生成系统1根据雕刻模型颜色信息设定雕刻模型的颜色,生成用户所 需的雕刻模型,操作方便。
[0156] 对于2D图片和3D视差图,可以直接获取图中每个像素点的位置及颜色信息,再根 据每个像素点的位置确定模型母板2上相对应的单元格21,将像素点的颜色信息与对应的 单元格21关联,即实现对雕刻模型的着色处理,然后对于3D场景,需要先把3D场景渲染成 平面图片,获取平面图片中各像素点的颜色信息,再进行着色处理。
[0157] 实施例三
[0158] 如图10与图16所示,本实施例提供的雕刻模型生成系统和实施例一、实施例二提 供的雕刻模型生成系统1结构基本相同,其不同在于,模型母板处理模块13还包括边框生 成子模块133。模型配置信息还包括边框设定信息,边框生成子模块133用于根据边框设定 信息在模型母板2的外沿生成边框。边框可根据用户自己需求进行设定,丰富雕刻模型外 观。
[0159] 实施例四
[0160] 如图11与图16所示,本实施例提供一种雕刻模型生成方法,根据包含有多种图像 信息的图像数据生成相应的雕刻模型,包括如下步骤:
[0161] Sl读取待生成雕刻模型的模型配置信息;
[0162] S2获取与图像数据相对应的深度图;
[0163] S3根据模型配置信息生成模型母板,并根据深度图对模型母板进行切分处理;
[0164] S4根据深度图调整模型母板,生成雕刻模型。
[0165] 模型配置信息是用户根据雕刻模型的设计要求设定的信息,模型配置信息包括雕 刻模型尺寸信息、雕刻模型颜色信息、雕刻模型效果信息、雕刻模型前景信息以及雕刻模型 后景信息等。其中,雕刻模型颜色信息可以是用户根据自己的喜好设定雕刻模型的颜色。雕 刻模型效果信息包括常见的雕刻效果,如阳刻、阴刻以及镂刻等。雕刻模型前景信息可以是 图像数据中的前景信息,也可以是用户根据雕刻模型的设计要求设定的图像信息。同样地, 雕刻模型后景信息可以是图像数据中的后景信息,也可以是用户根据雕刻模型的设计要求 设定的图像信息。同样地,雕刻模型底板信息可以是图像数据中的底板信息,也可以是用户 根据雕刻模型的设计要求设定的图像信息。
[0166] 用户根据雕刻模型的设计要求,手动输入或手动点选模型配置信息,提高用户人 机交互使用体验。或者,预先存储模型配置信息,当需要生成雕刻模型时,即时读取模型配 置信息,响应速度快,缩短雕刻模型生成时间,提高雕刻模型的生成效率,符合高效作业要 求。显而易见,步骤Sl可以读取用户手动输入的模型配置信息,也可以读取用户点选生成 的模型配置信息,当然也可以读取存储于存储模块中的模型配置信息,多种读取方式,操作 更加灵活。
[0167] 获取与图像数据相对应的深度图。对于单一类型的图像数据,可以直接获取深度 图,对于多种不同类型的图像数据,如2D图片、3D场景或3D视差图等,需要先判断数据类 型,再根据数据类型获取相应的深度图,处理更加精准。显而易见,步骤S2可以处理2D图 片、3D场景以及3D视差图中的一种或多种。相对于现有技术只能处理单一图像数据,本实 施提供的雕刻模型生成方法扩充图像数据类型,应用范围更加广泛,符合消费者对多种图 像数据处理的要求。
[0168] 步骤S3根据模型配置信息生成具有深度区间(图中未示出)的模型母板2,再根 据深度图将模型母板2切分成与深度图中各像素点一一对应的单元格21。步骤S4根据像 素点的深度值确定相对应的单元格21在深度区间的深度位置,根据深度位置对单元格21 进行移动处理,当完成全部单元格21的移动处理,即生成雕刻模型。相较于现有技术使用 相等层厚对模型母板2进行切分,本实施例提供的雕刻模型生成方法,根据深度图对模型 母板2切分成与像素点一一对应的单元格21,通过对全部单元格21的移动处理,生成雕刻 模型,雕刻模型精度更高,符合消费者对雕刻模型高品质的需求。
[0169] 根据深度图调整模型母板2,生成雕刻模型。该雕刻模型生成方法简单,易于操 作,仅需要用户设置模型配置信息,根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息,如阳刻、阴 刻或镂刻等,对模型母板2进行相应的处理,生成具有阳刻、阴刻或镂刻等艺术效果的雕刻 模型,雕刻模型效果多样,丰富雕刻模型种类。相较于现有技术只能生成单一雕刻类型,满 足用户对雕刻产品多样性的需求。
[0170] 此外,本实施例提供的雕刻模型生成方法不需要用户使用三维建模软件,即可生 成雕刻模型,降低操作难度。另外,本实施例提供的雕刻模型生成方法不需要获取雕刻模型 的线条图、渲染图,缩短操作时间,且易于操作,可根据不同消费者设定的模型配置信息,对 模型母板2进行相应的处理,生成满足用户需求的雕刻模型,雕刻模型生成精度高,品相精 美,经后期处理,可制成雕刻艺术品供人们欣赏,很大程度上弥补现有的雕刻产品应用范围 狭窄的不足。
[0171] 作为本实施例进一步改进,如图12与图16所示,模型配置信息包括待生成雕刻模 型的长度值、宽度值以及高度值。在步骤S3中,根据模型配置信息生成模型母板2,并根据 深度图对模型母板2进行切分处理的具体步骤包括:
[0172] S31根据长度值、宽度值以及高度值生成模型母板2,模型母板2具有X方向、Y方 向以及Z方向,深度区间的方向为Z方向;
[0173] S32将模型母板2的XY平面切分成与平面图片中各像素点一一对应的单元格21, 将深度区间进行等间距切分。
[0174] 对XY平面切分时,可以按照像素点的个数进行切分。如深度图有1280x640个像 素点,将模型母板2的长边按照标准单位切分成1280份,模型母板2的宽边按照标准单位 切分成640份,可以直接确定与像素点相对应的单元格21在XY平面的位置。
[0175] 当然,也可以对模型母板2的长边方向按等间距切分成长度值大小的份数。同样 的,模型母板2的宽边按等间距切分成宽度值大小的分数,通过比例换算,得出与像素点相 对应的单元格21在XY平面的位置。
[0176] 本进一步的实施方式根据深度图对模型母板2进行切分,切分更加精准,生成的 雕刻模型精度更高,满足消费者对雕刻模型生成精度高的要求。
[0177] 作为本实施例进一步改进,如图13与图16所示,在步骤S4中,根据深度图调整模 型母板2,生成雕刻模型的具体步骤包括:
[0178] S41根据各像素点的深度值确定相对应的单元格21在深度区间的深度位置;
[0179] S42将位于XY平面上的单元格21移动至相对应的深度位置处;
[0180] S43判断是否完成对全部单元格21处理,若没有完成,则继续对单元格21进行移 动处理,若完成全部单元格21的移动处理,进入S44 ;
[0181] S44保存雕刻模型。
[0182] 本进一步优化的实施方式中,单元格21的深度位置可以按照下述方法计算,设定 像素点的深度值为R,R属于(〇~256),深度区间划分为M等份,则相对应的单元格21在 深度区间的深度位置为冊/256。
[0183] 本发明实施例提供的将位于XY平面上的单元格21移动至相对应的深度位置处, 其中,移动处理可以是,根据右手法则设定Z轴方向,将单元格21由模型母板2的XY平面 沿Z轴方向移动至相对应的深度位置处,或将单元格21由模型母板2的XY平面沿Z轴相 反方向移动至相对应的深度位置处。
[0184] 由于在模型母板2划分过程中,已将模型母板2划分成与各像素点一一对应的单 元格21,在雕刻模型生成过程中,其实质是对各单元格21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,通过步骤S43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。
[0185] 作为本实施例进一步改进,如图14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。
[0186] 在步骤S4中,根据所述深度图调整所述模型母板,生成所述雕刻模型的具体步骤 还包括:
[0187] S45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;
[0188] S46根据模型配置信息,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。
[0189] 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。因此,本进一步优化的雕刻模型生成方法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方法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。
[0190] 在步骤S46中,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:
[0191] 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
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