[发明专利]生成具有表面细节的3D模型

说明书

公开了用于生成对象的模型的系统和方法，该模型包括对象的表面反射率细节。接收该对象的表面反射率性质，至少包括用于对象漫射数据和对象镜面反射数据的不同分量。生成该对象的3D模型，其中基于对象表面的反射率性质来配置该模型的反射率性质。该对象漫射数据确定在生成该模型时使用的颜色，且该对象镜面反射数据确定该模型的涂层或用于生成该模型的材料的属性中的一种。

背景技术

计算机所使用的传统二维打印机在纸上逐行地打印出数据。当这种打印方法被扩展至重叠打印多层时，其实现三维模型的打印。三维(3D)打印是将计算机模型转化成物理对象的过程。不同于主要经由剔除材料的减法过程创建模型的传统过程，3D打印是加法过程，其中物理对象是由多层材料构成。因此，除了消除在传统减法过程下生产不同模型所需的昂贵的再加工之外，材料的浪费也较少。加法过程是由3D打印机在计算装置的控制下执行，该计算装置包括用于执行打印程序的硬件和软件模块。这使得能够在工厂生产实际对象之前快速且经济地获得模型。随着技术的成熟，3D打印机不仅日益用于打印简单的模型，而且还用于打印各种产品，诸如牙科医生使用的精密机械部分、药片或甚至牙冠等模型。

发明内容

本公开涉及用于生成对象模型的系统和方法，该对象模型准确地传达了该模型所建模的对象的表面的表面细节。公开了根据某些实施例的获得3D打印模型的方法。该方法包括在包括处理器的打印装置处接收反射率性质，其包括与对象表面的漫射数据和镜面反射数据相关联的至少不同分量。通过该装置使用该对象镜面反射数据确定用于该对象的3D模型的表面的3D模型镜面反射数据。3D模型镜面反射数据的确定可基于确定3D模型的表面部分的相应3D模型镜面反射数据与对象表面的对应部分的相应对象镜面反射数据的对应性。由该装置生成对象的3D模型，使得3D模型的表面包括对应于对象镜面反射数据的3D模型镜面反射数据。

在某些实施例中，确定3D模型的每个表面部分的镜面反射数据进一步包括：由处理器接收对象表面的至少两个贴图、由处理器根据所接收的贴图中的一个确定3D模型镜面反射数据，以及根据贴图中的另一个确定3D模型的颜色信息。基于贴图打印对象的3D模型。

在某些实施例中，基于3D模型镜面反射数据生成3D模型进一步包括由该装置打印包括表面部分的对象的第一3D模型，其中表面部分的颜色基于漫射数据；以及基于所打印的3D模型表面部分的相应3D模型镜面反射数据将反射涂层覆盖在第一3D模型的表面部分上。被涂敷至第一3D模型的表面部分的涂层的反射率可与相应3D模型镜面反射数据成比例。

在某些实施例中，生成3D模型进一步包括由该装置为3D模型的每个表面部分从多种打印材料中选择至少一种打印材料，其中打印材料的选择是至少基于所生成的3D模型的表面部分的相应漫射数据和镜面反射数据。利用选定打印材料来打印对象的3D模型的每个表面部分。在某些实施例中，经由透明打印材料与彩色打印材料的组合来生成至少一种打印材料。基于对应于所打印的表面部分的相应镜面反射数据将透明打印材料和彩色打印材料按一定比例组合。

在某些实施例中，公开了一种用于生成3D打印模型的设备。该设备包括处理器和包括由处理器执行的编程逻辑的非暂时性存储介质。在某些实施例中，编程逻辑包括接收反射率性质的数据接收逻辑，该反射率性质包括与对象表面的漫射数据和镜面反射数据相关联的至少不同分量。包括在编程逻辑中的数据确定逻辑使用对象镜面反射数据来确定对象的3D模型的表面的3D模型镜面反射数据。3D模型镜面反射数据的确定可基于确定3D模型的表面部分的相应3D模型镜面反射数据与对象表面的对应部分的相应对象镜面反射数据的对应性。模型生成逻辑驱动3D打印机生成对象的3D模型，所生成的3D模型的表面是由该装置构造以包括对应于对象镜面反射数据的3D模型镜面反射数据。

在某些实施例中，该数据确定逻辑进一步包括用于由处理器根据至少两个贴图确定3D模型颜色信息和镜面反射数据的逻辑，其中反射率性质包括对象表面的镜面反射图和漫射图。该模型生成逻辑进一步包括打印逻辑，其基于漫射图打印对象的3D模型。