雕刻模型生成系统及方法、雕刻模型3d打印系统及方法_5

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种配置方式是层次递进的配置方式。
[0192] 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。
[0193] 当然也可以将底板区间设置成(I. 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。
[0194] 作为本实施例进一步改进,如图14与图16所示,在步骤S41中,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的具体步骤包括:
[0195] 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,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;
[0196] 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,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。
[0197] 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:
[0198] 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太阳33与山32,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);
[0199] 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;
[0200] 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· 0 ~L 0)的 8/35 处;
[0201] 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;
[0202] 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· O~L 0)的27/35位置处;
[0203] 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;
[0204] 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;
[0205] 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,上述操作方法不需要用户操作,即可实现。
[0206] 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。
[0207] 作为本实施例进一步改进,在步骤S42中,将位于XY平面上的单元格移动至相对 应的深度位置处的具体步骤包括:
[0208] 将位于XY平面上的第一单元格沿Z方向移动至第一深度位置处;
[0209] 将位于XY平面上的第二单元格沿所述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。
[0210] 作为本实施例进一步改进,如图14与图16所示,在步骤S2中,获取与图像数据相 对应的深度图的具体步骤包括:
[0211] S21接收所述图像数据;
[0212] S22判断所述图像数据的数据类型;
[0213] S23根据判断结果获取与所述图像数据相对应的深度图。
[0214] 图像数据包括平面图片和/或3D场景,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 方法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,该雕刻模型生成方法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,满足用户多功能处理的要求。
[0215] 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。
[0216] 若S22判断图像数据为平面图片,则获取与平面图片相对应的深度图。若S22判断 图像数据为3D场景,则获取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。
[0217] 作为本实施例进一步改进,如图15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,步骤S23中,根据判断结果获取与图像数据相对应的深度图根 据判断结果获取与图像数据相对应的深度图的具体操作包括:
[0218] S231获取与2D图片相对应的第一深度图;
[0219] S232获取与3D视差图相对应的第二深度图;
[0220] S233获取所述3D场景的所述深度缓存,将所述深度缓存作为所述第三深度图。
[0221] 在步骤S231中,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,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预先存储,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。
[0222] 如图18所示,在步骤S232中,具体地,3D视差图包括左图和右图,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),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:
[0224] 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。
[0225] 在步骤S233中,具体地,对于3D场景的处理,由于3D场景具有深度缓存,仅需保 存深度缓存作为第三深度图。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方法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。
[0226] 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。
[0227] 实施例五
[0228] 本实施例提供一种雕刻模型生成方法,本实施例和实施例四提供的雕刻模型生成 方法基本相同,其不同在于,在步骤S4中,生成所述雕刻模型的具体步骤还包括:模型配 置信息还包括雕刻着色信息,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。
[0229] 具体地:
[0230] (1)获取图像数据中每个像素的位置及颜色信息;
[0231] (2)根据像素位置信息确定雕刻模型中对应的单元格21 ;
[0232] (3)将⑴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。
[0233] 经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 方法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。
[0234] 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。
[0235] 实施例六
[0236] 本实施例提供一种雕刻模型生成方法,本实施例和实施例四、实施例五提供的雕 刻模型生成方法基本相同,其不同在于,在步骤S3中,根据模型配置信息生成模型母板的 具体步骤还包括:
[0237] 模型配置信息还包含边框设定信息,根据边框设定信息在模型母板的外
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