3d模型的擴(kuò)充方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及三維打印領(lǐng)域，尤其涉及一種3D模型的擴(kuò)充方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 三維打?。?D Printing)是一種快速成形技術(shù)。通過(guò)將設(shè)計(jì)者繪制的三維模型 文件的數(shù)據(jù)輸入三維打印機(jī)中，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，將材料以平面打印 方式，逐層堆疊打印以形成最終成品。三維打印的這種實(shí)現(xiàn)方法在工業(yè)上被稱(chēng)為增材制造 (Additive Manufacturing)，是一種與傳統(tǒng)的材料去除加工方法截然相反的，通過(guò)增加材 料、基于三維CAD模型數(shù)據(jù)，通常采用逐層制造的方式，直接制造與相應(yīng)數(shù)學(xué)模型完全一致 的三維物理實(shí)體模型的制造方法，其特點(diǎn)在于能夠制造出任何形狀的物品。
[0003] 近年來(lái)三維打印技術(shù)快速發(fā)展，同時(shí)也越來(lái)越受到重視，廠商亦因應(yīng)不同需求開(kāi) 發(fā)出各種三維打印技術(shù)。然而，傳統(tǒng)的三維模型不能將多個(gè)個(gè)體的3D模型組合成新的模 型，當(dāng)為了某種需求需要組合多個(gè)模型時(shí)，不得不重新制作出擁有多個(gè)模型特征化信息的 新模型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了使得多個(gè)3D模型的組合更為便捷，避免重新開(kāi)模造成的資源消耗，本發(fā)明提 供了一種3D模型的擴(kuò)充方法，用于將第一模型和第二模型組合成新模型，該方法包括：
[0005] 獲取所述第一模型和第二模型的特征化信息；以及
[0006] 將所述第二模型的特征化信息疊加至所述第一模型，形成新模型。
[0007] 可選的，所述第一模型和第二模型由多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成，所述特征化信息為各個(gè)點(diǎn)的坐 標(biāo)值。
[0008] 可選的，當(dāng)所述第一模型和第二模型通過(guò)二維圖像表示時(shí)，通過(guò)所述二維圖像顏 色的深淺獲取所述模型的特征化信息。
[0009] 可選的，當(dāng)模型通過(guò)二維圖像表示時(shí)，通過(guò)對(duì)所述二維圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、拉伸、擠壓 以獲得所述模型的特征化信息。
[0010] 可選的，將所述第二模型的特征化信息疊加至所述第一模型的方法包括：
[0011] 獲取所述第二模型；
[0012] 讀取所述第二模型的特征化信息；
[0013] 根據(jù)所述第一模型的位置，結(jié)合所述第二模型的特征化信息，在所述第一模型外 部形成第三模型；以及
[0014] 填充所述第一模型和所述第三模型之間的空隙，形成新模型。
[0015] 可選的，形成所述第三模型的方法包括：
[0016] 將構(gòu)成所述第二模型的各點(diǎn)投影至一基準(zhǔn)平面，形成由所述各點(diǎn)到所述基準(zhǔn)平面 的各連線，并分別計(jì)算各連線的長(zhǎng)度；
[0017] 使所述基準(zhǔn)平面穿過(guò)所述第一模型，并使所述各連線與所述第一模型的表面相交 形成多個(gè)交點(diǎn)；
[0018] 在所述多個(gè)交點(diǎn)上分別對(duì)應(yīng)增加各個(gè)連線的長(zhǎng)度，形成第三模型。
[0019] 可選的，形成由所述各點(diǎn)到所述基準(zhǔn)平面的各連線的方法包括：
[0020] 獲取所述基準(zhǔn)平面上的任意三點(diǎn)；
[0021] 根據(jù)獲取的三點(diǎn)獲取所述基準(zhǔn)平面的法向量；以及
[0022] 將所述第二模型的各點(diǎn)沿所述法向量的反方向移動(dòng)至與所述基準(zhǔn)平面相交。
[0023] 可選的，使所述基準(zhǔn)平面穿過(guò)所述第一模型的方法包括：獲取所述第一模型的內(nèi) 部的任意三點(diǎn)以形成平面，并以此平面作為所述基準(zhǔn)平面。
[0024] 可選的，使所述各連線與所述第一平面的表面相交形成多個(gè)交點(diǎn)的方法包括：沿 所述第一模型內(nèi)部的基準(zhǔn)平面的法向量移動(dòng)所述基準(zhǔn)平面，直至穿出所述第一模型。
[0025] 可選的，所述第一模型和第二模型均以待打印的3D模型文件的形式表示。
[0026] 本發(fā)明提出一種3D模型的擴(kuò)充方法，即將多個(gè)模型組合成新模型的方案。先獲取 第一模型和第二模型的特征化信息，然后將所述第二模型的特征化信息疊加至所述第一模 型，以形成新模型。這樣在原有模型的基礎(chǔ)上，可以加上我們需要的特征化信息，不僅提高 了靈活度、靈敏性，同時(shí)減少了制作新模型的資源消耗。另外，這些特征化信息只要是具備 將其轉(zhuǎn)化為3D模型的條件即可，因此應(yīng)用面也較為廣泛。此外，在原有模型的基礎(chǔ)上加上 特征化信息，微小的特征化信息可以保護(hù)產(chǎn)品的產(chǎn)權(quán)信息，較大的特征化信息可以用于產(chǎn) 品展覽、宣傳的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所述3D模型的擴(kuò)充方法中第二模型的示意圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例所述3D模型的擴(kuò)充方法中第二模型到基準(zhǔn)平面間形成各 連線的示意圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明一實(shí)施例所述3D模型的擴(kuò)充方法中形成第三模型的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明，本發(fā)明 的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率， 僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0031] 本發(fā)明提供的3D模型的擴(kuò)充方法是在打印之前，將兩個(gè)模型的特征化信息進(jìn)行 整合并形成新的3D模型文件，而后對(duì)新的3D模型文件進(jìn)行打印即可。其基本步驟包括：獲 取所述第一模型和第二模型的特征化信息；以及將所述第二模型的特征化信息疊加至所述 第一模型，形成新模型。
[0032] 通常情況下，由于所述第一模型和第二模型均為3D圖形，因此用3D數(shù)據(jù)表示。但 若采用二維圖像表示時(shí)，也可以將其轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)并獲得其特征化信息。例如，可以通過(guò) 二維圖顏色的深淺來(lái)編寫(xiě)算法以獲取所述模型的特征化信息；也可以通過(guò)對(duì)二維圖進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)、拉伸、擠壓或輪廓倒角等獲得所述模型的特征化信息。
[0033] 在本發(fā)明中，將所述第二模型的特征化信息疊加至所述第一模型的方法包括：
[0034] 獲取所述第二模型；
[0035] 讀取所述第二模型的特征化信息；
[0036] 根據(jù)所述第一模型的位置，結(jié)合所述第二模型的特征化信息，在所述第一模型外 部形成第三模型；以及
[0037] 填充所述第一模型和所述第三模型之間的空隙，形成新模型。
[0038]由此可見(jiàn)，兩個(gè)模型特征化信息的疊加需要首先形成第一模型外的第三模型，所 述第三模型結(jié)合了第一模型表面的特征，并融合進(jìn)了所述第二模型的特征，而后，填充所述 第一模型和所述第三模型之間的空隙，即完成了第一模型與第二模型的結(jié)合。
[0039] 下面以一實(shí)例詳細(xì)說(shuō)明形成所述第三模型方法。在本實(shí)施例中，所述第一模型和 第二模型由多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成，所述特征化信息即為各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值。如圖1所示，圖1即為第二 模型P的示意圖，現(xiàn)需將其疊加至第一模型。形成所述第三模型方法具體包括：
[0040] 1.將構(gòu)成所述第二模型的各點(diǎn)投影至一基