本發(fā)明涉及吊裝連接件，具體涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低的基于體感技術(shù)的快速精準(zhǔn)3D打印系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，隨著科技的高速發(fā)展，3D打印技術(shù)慢慢進(jìn)入人們的視野，在多個(gè)領(lǐng)域都有建樹。大到航空航天，小到手中把玩的物件，都能用3D打印技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。不少開發(fā)商通過各種各樣的3D軟件將建好的模型導(dǎo)入3D打印設(shè)備中，來完成產(chǎn)品的打印。

傳統(tǒng)方式采用模型建模師創(chuàng)建出來，工作量受到點(diǎn)線面數(shù)量的影響很直接，模型越大，所需時(shí)間就會(huì)越長，這種方式的缺陷如下：

第一，時(shí)間成本，模型與實(shí)物的相似度與其面數(shù)成正比，這就意味著越真實(shí)的模型，在建模時(shí)所耗費(fèi)的時(shí)間越多；

第二，還原度，3D建模與實(shí)物的差距一直存在，而當(dāng)你的模型達(dá)到肉眼無法分辨的百萬千萬面時(shí)，制作這種量級(jí)的模型需要花費(fèi)大量的建模時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于體感技術(shù)的快速精準(zhǔn)3D打印系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、制作簡單、制作成本低等優(yōu)點(diǎn)的基于體感技術(shù)的快速精準(zhǔn)3D打印系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于體感技術(shù)的快速精準(zhǔn)3D打印系統(tǒng)，本系統(tǒng)用于對目標(biāo)物體進(jìn)行快速精準(zhǔn)的3D打印，其特征在于，包括體感設(shè)備、3D掃描系統(tǒng)、3D物理渲染引擎、通訊協(xié)議單元、3D打印設(shè)備；

所述通訊協(xié)議單元建立體感設(shè)備與3D物理渲染引擎之間通訊協(xié)議；

3D掃描系統(tǒng)控制體感設(shè)備對目標(biāo)物體進(jìn)行連續(xù)掃描，并將數(shù)據(jù)流發(fā)送給3D物理渲染引擎；

所述3D物理渲染引擎對所述數(shù)據(jù)流序列化后得到目標(biāo)物體360°的彩色圖像與深度圖像，并對所述彩色圖像與深度圖像進(jìn)行快速建模及編輯，得到模型數(shù)據(jù)；

3D打印設(shè)備接收所述模型數(shù)據(jù)，并進(jìn)行3D打印。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述體感設(shè)備對目標(biāo)物體的掃描頻率高于1.5幀/度。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述目標(biāo)物體設(shè)置在旋轉(zhuǎn)裝置上，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置及放置目標(biāo)物體的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)進(jìn)行自轉(zhuǎn)。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述3D物理渲染引擎通過相鄰幀的彩色圖像和深度圖像計(jì)算出旋轉(zhuǎn)的角度及相對應(yīng)角度內(nèi)的模型數(shù)據(jù)，累積計(jì)算360°的彩色圖像和深度圖像，產(chǎn)生模型數(shù)據(jù)。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述3D物理渲染引擎與3D打印設(shè)備之間還設(shè)有格式轉(zhuǎn)換單元，將所述模型數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換為obj格式或stl格式。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述體感設(shè)備為Kinect1.0、Kinect2.0及之后版本。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明節(jié)省了建模師在3D軟件中進(jìn)行建模的時(shí)間成本，實(shí)現(xiàn)一分鐘創(chuàng)建定制化精模，達(dá)到快速精準(zhǔn)建模打印的目的，通過快速掃描、精準(zhǔn)建模從而提高3D打印技術(shù)的效率和質(zhì)量，尤其適用于復(fù)雜模型的3D打印。

附圖說明

下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的基于體感技術(shù)的快速精準(zhǔn)3D打印系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖中：

1、體感設(shè)備；2、3D掃描系統(tǒng)；3、3D物理渲染引擎；4、通訊協(xié)議單元；5、3D打印設(shè)備；6、格式轉(zhuǎn)換單元；7、旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置；8、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；9、目標(biāo)物體。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面將參照附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的一種基于體感技術(shù)的快速精準(zhǔn)3D打印系統(tǒng)，本系統(tǒng)用于對目標(biāo)物體9進(jìn)行快速精準(zhǔn)的3D打印，包括體感設(shè)備1、3D掃描系統(tǒng)2、3D物理渲染引擎3、通訊協(xié)議單元4、3D打印設(shè)備5及格式轉(zhuǎn)換單元6；

所述通訊協(xié)議單元4建立體感設(shè)備1與3D物理渲染引擎3之間通訊協(xié)議，為3D掃描系統(tǒng)2進(jìn)行前期準(zhǔn)備，確保數(shù)據(jù)輸出平穩(wěn)準(zhǔn)確。

將目標(biāo)物體9固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)裝置上，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置7及放置目標(biāo)物體9的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)8，所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置7可為電機(jī)或馬達(dá)，該旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置7的輸出端豎直向上并固定連接旋轉(zhuǎn)平臺(tái)8，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置7驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)8進(jìn)行自轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)平臺(tái)8的旋轉(zhuǎn)中心處設(shè)有目標(biāo)物體9固定位，可將目標(biāo)物體9固定在選擇平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心處，使目標(biāo)物體9旋轉(zhuǎn)360°過程中與體感設(shè)備1之間的距離不變，從而實(shí)現(xiàn)體感設(shè)備1獲取目標(biāo)物體9的360°的彩色圖像與深度圖像的距離相同。

在旋轉(zhuǎn)裝置啟動(dòng)的過程中3D掃描系統(tǒng)2控制體感設(shè)備1對目標(biāo)物體9進(jìn)行連續(xù)掃描，體感設(shè)備輸出深度圖像與彩色圖像的數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流的作用是方便數(shù)據(jù)交換與傳輸，本身并不能作為數(shù)據(jù)使用，數(shù)據(jù)流在3D物理渲染引擎序列化之后成為可見的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，即體感設(shè)備將數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)流的方式傳給3D物理渲染引擎，3D物理渲染引擎將數(shù)據(jù)流序列化以后得到目標(biāo)物體9360°的深度圖像和彩色圖像。

所述體感設(shè)備1對目標(biāo)物體9的掃描頻率高于1.5幀/度，掃描頻率越高，建模的模型數(shù)據(jù)越精確，最終的3D模型的仿真度越高，根據(jù)模型的復(fù)雜程度，在3D掃描系統(tǒng)的3D掃描軟件內(nèi)設(shè)定掃描頻率參數(shù)，從而控制體感設(shè)備1獲取圖片的速度與旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置7的轉(zhuǎn)速，如果掃描頻率過低，會(huì)容易使3D模型發(fā)生缺陷，比如凹下去一塊或是空一塊兒，原因是幀數(shù)過低，3D物理渲染引擎根據(jù)相鄰幀之間的關(guān)系和變化，會(huì)誤判相鄰幀之間的模型形狀，嚴(yán)重的話就會(huì)使得模型不完整。

3D掃描系統(tǒng)2將模型數(shù)據(jù)發(fā)送給內(nèi)嵌的3D物理渲染引擎3，3D物理渲染引擎3通過相鄰幀的彩色圖像和深度圖像計(jì)算出旋轉(zhuǎn)的角度及相對應(yīng)角度內(nèi)的模型數(shù)據(jù)，累積計(jì)算360°的彩色圖像和深度圖像，產(chǎn)生模型數(shù)據(jù)，即3D掃描軟件接收到的信息包括每一幀的彩色圖像以及對應(yīng)的深度圖像，由于掃描時(shí)目標(biāo)物體9是相對靜止的，沒有拍到的位置由其它幀提供，渲染引擎將360°的幀疊加后計(jì)算出模型數(shù)據(jù)。

所述3D物理渲染引擎3將模型數(shù)據(jù)發(fā)送給格式轉(zhuǎn)換單元6，格式轉(zhuǎn)換單元6將所述模型數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換為obj格式或stl格式，3D打印設(shè)備5接收轉(zhuǎn)換格式后的模型數(shù)據(jù)，并進(jìn)行3D打印。

本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。