一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法，包括有以下步驟：讀取需要縫合的牙齒模型，生成三角網(wǎng)格模型；獲取上述三角網(wǎng)格模型的縫合邊界點(diǎn)；計(jì)算內(nèi)表面等距點(diǎn)集和外表面脊線點(diǎn)集；根據(jù)上述兩個(gè)等距點(diǎn)集進(jìn)行插值計(jì)算得到脊線集合；根據(jù)脊線集合計(jì)算脊線之間的擬合點(diǎn)；根據(jù)擬合點(diǎn)以順時(shí)針的方式構(gòu)造拓?fù)潢P(guān)系生成過渡面將縫合邊界點(diǎn)與過度面進(jìn)行縫合。本發(fā)明相較于傳統(tǒng)蒙皮法，無需進(jìn)行NURBS曲面的構(gòu)造，在曲面生成速度上得到了提高，同時(shí)能保證過渡面的光順度網(wǎng)格點(diǎn)的均勻分布，從而優(yōu)化了生成后的網(wǎng)格模型。本發(fā)明作為一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法可廣泛應(yīng)用于義齒修復(fù)領(lǐng)域。
【專利說明】一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及義齒修復(fù)領(lǐng)域，尤其是一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ) 的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在義齒修復(fù)CAD/CAM系統(tǒng)軟件中，義齒簡單冠的修復(fù)一般分為三大部分，包括頸 緣線提取、等距面偏置以及基底冠過渡縫合。三部分對于義齒修復(fù)過程都有著密不可分的 關(guān)系。由于在義齒簡黨冠的修復(fù)過程中進(jìn)行了等距偏置后，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)表面，及內(nèi)外表面， 內(nèi)外表面間存在間隙，所以需要利用過渡縫補(bǔ)算法進(jìn)行曲面間的拼接。在設(shè)計(jì)過程中也經(jīng) 常需要把兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)格模型縫合成一個(gè)網(wǎng)格模型。
[0003] 傳統(tǒng)蒙皮法構(gòu)造過渡面分為設(shè)計(jì)脊線，生成截面線，生成蒙皮曲面。其中傳統(tǒng)蒙皮 法中生成蒙皮面中需要構(gòu)造NURBS曲面，在曲面生成速度上難以進(jìn)一步提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提供一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格能 保證過渡面的光順度網(wǎng)格點(diǎn)的均勻分布的的快速過渡縫補(bǔ)方法。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方 法，包括有以下步驟：
[0006] A、讀取需要縫合的牙齒模型，生成帶三角網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的三角網(wǎng)格模型，所述三 角網(wǎng)格模型包括有內(nèi)表面和外表面；
[0007]B、獲取上述三角網(wǎng)格模型的縫合邊界點(diǎn)；
[0008] C、計(jì)算內(nèi)表面等距點(diǎn)集；
[0009] D、計(jì)算外表面脊線點(diǎn)集；
[0010] E、根據(jù)上述內(nèi)表面等距點(diǎn)集和外表面脊線點(diǎn)集進(jìn)行插值計(jì)算得到脊線集合；
[0011] F、根據(jù)脊線集合計(jì)算脊線之間的擬合點(diǎn)；
[0012] G、根據(jù)擬合點(diǎn)以順時(shí)針的方式構(gòu)造拓?fù)潢P(guān)系生成過渡面；
[0013] H、將縫合邊界點(diǎn)與過度面進(jìn)行縫合。
[0014] 進(jìn)一步，所述步驟B具體為：先讀取步驟A中生成的三角網(wǎng)格模型，將其中只有一 個(gè)鄰面的邊標(biāo)記為邊界，把上述邊界上的點(diǎn)標(biāo)記為縫合邊界點(diǎn)。
[0015] 進(jìn)一步，所述步驟C具體為：
[0016] C1、將內(nèi)表面邊界上所有邊的邊長長度之和與內(nèi)表面邊界上所有邊的數(shù)量的比值 作為等距距離；
[0017] C2、根據(jù)等距距離計(jì)算出內(nèi)表面等距點(diǎn)。
[0018] 上述步驟中計(jì)算得到的內(nèi)表面等距點(diǎn)即為內(nèi)表面等距點(diǎn)集。
[0019] 進(jìn)一步，所述步驟C還包括有子步驟C3 :對上述步驟C2中計(jì)算得到的內(nèi)表面等距 點(diǎn)依次編號(hào)。
[0020] 進(jìn)一步，所述步驟D具體為：
[0021] Dl、取所有內(nèi)表面縫合邊界點(diǎn)和外表面縫合邊界點(diǎn)坐標(biāo)的平均值作為邊界面中心 占.
[0022] D2、取所有內(nèi)表面上的點(diǎn)和外表面上的點(diǎn)坐標(biāo)的平均值作為牙齒中心點(diǎn)；
[0023] D3、連接上述邊界面中心點(diǎn)和牙齒中心點(diǎn)作為中軸線；
[0024] D4、將縫合邊界點(diǎn)投影在垂直于中軸線的底平面，由底平面的中軸點(diǎn)指向內(nèi)表面 等距點(diǎn)投影到外表面縫合邊界得到外表面脊線點(diǎn)。
[0025] 上述步驟中計(jì)算得到的外表面脊線點(diǎn)即為外表面脊線點(diǎn)集。
[0026] 進(jìn)一步，所述步驟D還包括有子步驟D5 :對上述步驟D5中計(jì)算得到的外表面脊線 點(diǎn)依次編號(hào)，所述外表面脊線點(diǎn)的編號(hào)與內(nèi)表面等距點(diǎn)的編號(hào)相對應(yīng)。
[0027] 進(jìn)一步，所述步驟E中采用Hermite插值曲線擬合出脊線。
[0028] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明相較于傳統(tǒng)蒙皮法，無需進(jìn)行NURBS曲面的構(gòu)造，在 曲面生成速度上得到了提高，同時(shí)能保證過渡面的光順度網(wǎng)格點(diǎn)的均勻分布，從而優(yōu)化了 生成后的網(wǎng)格模型。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明方法的步驟流程圖；
[0030] 圖2內(nèi)表面等距點(diǎn)不意圖a;
[0031] 圖3內(nèi)表面等距點(diǎn)不意圖b;
[0032] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中底平面投影示意圖；
[0033] 圖5為本發(fā)明中存在位置交錯(cuò)的拓?fù)渚W(wǎng)格關(guān)系局部圖；
[0034] 圖6為本發(fā)明中脊線擬合示意圖a;
[0035] 圖7為本發(fā)明中脊線擬合示意圖b;
[0036] 圖8為本發(fā)明中邊界縫合示意圖a;
[0037] 圖9為本發(fā)明中邊界縫合示意圖b;
[0038] 圖10為本發(fā)明中邊界縫合示意圖c;
[0039] 圖11為本發(fā)明中邊界縫合示意圖d。

【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明：
[0041] 參照圖1，一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法，包括有以下步 驟：
[0042] A、讀取需要縫合的牙齒模型，生成帶三角網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的三角網(wǎng)格模型，所述三 角網(wǎng)格模型包括有內(nèi)表面和外表面；
[0043] 義齒簡黨冠的修復(fù)過程中進(jìn)行了等距偏置后得到兩個(gè)偏置面，其中一個(gè)被包裹在 另一個(gè)的里面，里面的偏置面即為內(nèi)表面，另外一個(gè)偏置面即為外表面。
[0044] B、獲取上述三角網(wǎng)格模型的縫合邊界點(diǎn)；
[0045] C、計(jì)算內(nèi)表面等距點(diǎn)集；
[0046] D、計(jì)算外表面脊線點(diǎn)集；
[0047] E、根據(jù)上述內(nèi)表面等距點(diǎn)集和外表面脊線點(diǎn)集進(jìn)行插值計(jì)算得到脊線集合；
[0048] F、根據(jù)脊線集合計(jì)算脊線之間的擬合點(diǎn)；
[0049] G、根據(jù)擬合點(diǎn)以順時(shí)針的方式構(gòu)造拓?fù)潢P(guān)系生成過渡面；
[0050] H、將縫合邊界點(diǎn)與過度面進(jìn)行縫合。
[0051] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟B具體為：先讀取步驟A中生成的三角網(wǎng)格 模型，將其中只有一個(gè)鄰面的邊標(biāo)記為邊界，把上述邊界上的點(diǎn)標(biāo)記為縫合邊界點(diǎn)。
[0052] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟C具體為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法，其特征在于：包括有以下步 驟： A、 讀取需要縫合的牙齒模型，生成帶三角網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的三角網(wǎng)格模型，所述三角網(wǎng) 格模型包括有內(nèi)表面和外表面； B、 獲取上述三角網(wǎng)格模型的縫合邊界點(diǎn)； C、 計(jì)算內(nèi)表面等距點(diǎn)集； D、 計(jì)算外表面脊線點(diǎn)集； E、 根據(jù)上述內(nèi)表面等距點(diǎn)集和外表面脊線點(diǎn)集進(jìn)行插值計(jì)算得到脊線集合； F、 根據(jù)脊線集合計(jì)算脊線之間的擬合點(diǎn)； G、 根據(jù)擬合點(diǎn)以順時(shí)針的方式構(gòu)造拓?fù)潢P(guān)系生成過渡面； H、 將縫合邊界點(diǎn)與過度面進(jìn)行縫合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法，其特 征在于：所述步驟B具體為：先讀取步驟A中生成的三角網(wǎng)格模型，將其中只有一個(gè)鄰面的 邊標(biāo)記為邊界，把上述邊界上的點(diǎn)標(biāo)記為縫合邊界點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法，其特 征在于：所述步驟C具體為： C1、將內(nèi)表面邊界上所有邊的邊長長度之和與內(nèi)表面邊界上所有邊的數(shù)量的比值作為 等距距離； C2、根據(jù)等距距離計(jì)算出內(nèi)表面等距點(diǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法，其特 征在于：所述步驟C還包括有子步驟C3 :對上述步驟C2中計(jì)算得到的內(nèi)表面等距點(diǎn)依次編 號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法，其特 征在于：所述步驟D具體為： D1、取所有內(nèi)表面縫合邊界點(diǎn)和外表面縫合邊界點(diǎn)坐標(biāo)的平均值作為邊界面中心點(diǎn)； D2、取所有內(nèi)表面上的點(diǎn)和外表面上的點(diǎn)坐標(biāo)的平均值作為牙齒中心點(diǎn)； D3、連接上述邊界面中心點(diǎn)和牙齒中心點(diǎn)作為中軸線； D4、將縫合邊界點(diǎn)投影在垂直于中軸線的底平面，由底平面的中軸點(diǎn)指向內(nèi)表面等距 點(diǎn)投影到外表面縫合邊界得到外表面脊線點(diǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法，其特 征在于：所述步驟D還包括有子步驟D5 :對上述步驟D5中計(jì)算得到的外表面脊線點(diǎn)依次編 號(hào)，所述外表面脊線點(diǎn)的編號(hào)與內(nèi)表面等距點(diǎn)的編號(hào)相對應(yīng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補(bǔ)的方法，其特 征在于：所述步驟E中采用Hermite插值曲線擬合出脊線。
【文檔編號(hào)】G06T17/30GK104504759SQ201410834489
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】王煜, 張繼偉, 夏鴻建, 馬杰, 劉錦源 申請人:佛山市諾威科技有限公司