3d模型的关节设置方法及设置设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及3D模型，尤其涉及自动在3D模型中设置适当的可动关节的设置方法及设置设备。
【背景技术】
[0002]近年来，3D打印技术蓬勃发展，并且随着3D打印机(3D printer)的价格下降，更使得3D打印技术的普及化速度越来越快。
[0003]一般来说，使用者需将一 3D模型文件汇入3D打印机中，并且3D打印机可依据3D模型文件中记载的3D模型，印制出等比例大小的一实体3D模型。目前所见的3D打印机打印出来的实体3D模型，多为固定而无法活动的模型。若要让印制出来的实体3D模型可以活动，则使用者需在绘制上述3D模型文件中的3D模型时，即在对应位置上直接绘制一可动关节。
[0004]然而，绘制3D模型的程序原已相当繁复，若要同时在3D模型上绘制关节，则使用者的绘制时间将会相当可观。
[0005]再者，3D模型的绘制技术需要经过专业的训练，并非每个使用者都具备。部分3D打印机的使用者不具备3D模型的绘制能力，仅能藉由网络或是由供应商取得上述的3D模型文件，并直接汇入3D打印机以进行印制。
[0006]如上所述，此类使用者只能单纯地印制所接收的3D模型文件中的3D模型，而无法对3D模型进行再编辑。换句话说，无法增加一或多个关节至已经绘制完成的3D模型中，以使印制出来的实体3D模型可以活动。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种3D模型的关节设置方法及设置设备，用以自动找出3D模型上可以被设置关节的位置，并且自动取得合适的关节数据并置入对应位置中。
[0008]于本发明的一实施例中，上述3D模型的关节设置方法包括下列步骤:
[0009]a)对一 3D模型文件中的一 3D模型进行一切层处理，以取得多个断切面；
[0010]b)依序判断该多个断切面中相邻的两个断切面的截面积差异是否大于一门槛值；
[0011]c)于相邻的两个断切面的截面积差异大于该门槛值时，取得一关节数据并置入该二断切面之间的位置。
[0012]如上所述，其中该步骤a是依照由左至右的方向对该3D模型进行该切层处理。
[0013]如上所述，其中该步骤a是依照由下至上的方向对该3D模型进行该切层处理。
[0014]如上所述，其中更包括下列步骤:
[0015]d)显示一关节清单，其中该关节清单包含被置入该3D模型中的所有该关节数据；及
[0016]e)接受一外部操作，以于该关节清单中去除不需要的该关节数据。
[0017]如上所述，其中该步骤c包括下列步骤:
[0018]Cl)当相邻的两个断切面的截面积差异大于该门槛值时，判断是否具有适合设置在该二断切面之间的该关节数据；及
[0019]c2)取得对应的该关节数据并置入该二断切面之间的位置。
[0020]如上所述，其中该步骤Cl包括下列步骤:
[0021]cll)读取一 3D数据库以取得至少一笔该关节数据；
[0022]cl2)判断该二断切面的截面积是否分别大于该关节数据对应的一关节的两端的截面积；及
[0023]cl3)于该二断切面的截面积分别大于该关节的两端的截面积时，认定该关节数据适合设置在该二断切面之间的位置。
[0024]如上所述，其中该步骤c2包括下列步骤:
[0025]c21)列出适合被置入该二断切面之间的多笔该关节数据，其中该多笔关节数据分别记载不同种类与不同尺寸大小的关节；
[0026]c22)接受一外部操作以选择其中一笔该关节数据，并将所选择的该笔关节数据置入该二断切面之间的位置。
[0027]如上所述，其中该步骤b包括下列步骤:
[0028]bl)取出能包覆一第一断切面的一第一圆；
[0029]b2)取出能包覆一第二断切面的一第二圆，其中该第一断切面相邻于该第二断切面；
[0030]b3)于该第一圆与该第二圆的半径差异大于或等于一比例值时，认定该第一断切面与该第二断切面的截面积差异大于该门槛值。
[0031]如上所述，其中该比例值为二分之一。
[0032]于本发明的另一实施例中，上述的设置设备包括:
[0033]一文件取得模块，开启一 3D模型文件，以得到该3D模型文件中的一 3D模型；
[0034]一切层处理模块，对该3D模型进行一切层处理，以得到多个断切面；
[0035]一截面积比较模块，依序判断该多个断切面中相邻的两个断切面的截面积差异是否大于一门槛值，并于相邻的两个断切面的截面积差异大于该门槛值时，认定该二断切面之间的位置适合设置一关节数据；
[0036]一关节处理模块，取得适合设置在该二断切面之间的该关节数据，并置入该二断切面之间的位置；
[0037]—调整模块，调整被置入一或多笔该关节数据的该3D模型，并依据一外部操作去除一或多笔该关节数据中不需要的该关节数据。
[0038]如上所述，其中该设置设备连接一 3D数据库，该3D数据库储存多笔该关节数据，其中该多笔关节数据分别记载不同种类与不同尺寸大小的关节。
[0039]如上所述，其中更括一打印模块，连接一 3D打印机，该打印模块输出调整后的该3D模型至该3D打印机，以制造对应的一实体3D模型。
[0040]本发明对照现有技术所能达到的技术功效在于，使用者不需要在绘制3D模型的原始文件(例如CAD文件)时，即在3D模型的各个位置上绘制对应关节，如此一来，可加快上述原始文件的绘制时间。
[0041]再者，部分使用者并非是自己绘制上述的原始文件，而可能是通过网络或供应商取得可直接打印的3D模型文件(例如STL文件)。通过本发明的设置方法与设置设备，可在对该3D模型文件中的3D模型进行切层处理时，自动于适当的位置加入适用的关节数据，如此一来，使用者不必具备上述原始文件的绘制技术，仍然可为已编辑完成的3D模型加入可动关节。
[0042]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0043]图1为本发明的第一具体实施例的关节设置流程图；
[0044]图2A为本发明的第一具体实施例的3D模型示意图；
[0045]图2B为本发明的第一具体实施例的切层后示意图；
[0046]图2C为本发明的第一具体实施例的断切面局部放大图；
[0047]图2D为本发明的第二具体实施例的断切面局部放大图；
[0048]图2E为本发明的第二具体实施例的切层后示意图；
[0049]图2F为本发明的第三具体实施例的断切面局部放大图；
[0050]图3A为本发明的第一具体实施例的关节设置前示意图；
[0051]图3B为本发明的第一具体实施例的关节设置后示意图；
[0052]图4为本发明的第一具体实施例的设置设备方框图；
[0053]图5为本发明的第一具体实施例的断切面比较流程图；
[0054]图6为本发明的第一具体实施例的断切面比较示意图；
[0055]图7为本发明的第一具体实施例的关节比对流程图；
[0056]图8为本发明的第一具体实施例的关节置入流程图；
[0057]其中，附图标记:
[0058]I …3D 模型；
[0059]11…第一断切面；
[0060]110…第一圆；
[0061]12…第二断切面；
[0062]120…第二圆；
[0063]13…第三断切面；
[0064]14…第四断切面；
[0065]15…第五断切面；
[0066]16…第六断切面；
[0067]17…第七断切面；
[0068]2…关节；
[0069]21...第一端；
[0070]22…第二端；
[0071]3…设置设备；
[0072]31…文件取得模块；
[0073]32…文件转换模块；
[0074]33…切层处理模块；
[0075]34...截面积比较模块；
[0076]35…关节处理模块；
[0077]36…调整模块；
[0078]37…打印模块；
[0079]4…3D数据库；
[0080]41...关节数据；
[0081]5…3D打印机；
[0082]R、r …半径；
[0083]SlO?S26…关节设置步骤；
[0084]S160?S168…断切面比较步骤；
[0085]S200?S210…关节比对步骤；
[0086]S220?S222…关节置入步骤。
【具体实施方式】
[0087]下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0088]本发明揭露了一种3D模型的关节设置方法，以及可实现该关节设置方法的设置设备。本实施例中，该设置设备可例如为一电脑、一嵌入式系统或一处理器(例如电脑或3D打印机中的处理器)等，不加以限定。该设置设备具有一应用程序，该应用程序记录有该设置设备可执行的程序码。该设置设备执行了该应用程序后，可藉由该应用程序来执行本发明所示的该关节设置方法，并达到对应的技术功效。
[0089]首