[发明专利]牙龈变形的仿真方法及装置

权利要求书

1.一种牙龈变形的仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

确定牙龈边界点、所述牙龈边界点所对应的牙齿以及参与牙龈网格变形的不动点，所述牙龈边界点是牙齿网格与所述牙龈网格交界的边界点；

将所述牙龈边界点构成的边界线与所述不动点构成的边界线之间的点作为变形点，并确定每个变形点所对应的牙齿；

当牙齿发生转移时，利用发生转移的牙齿的转移矩阵和径向基函数插值法更新所述发生转移的牙齿所对应的牙龈边界点、变形点的位置，以更新所述牙龈网格；

其中，所述确定牙龈边界点、所述牙龈边界点所对应的牙齿包括：

获取每颗牙齿的牙齿边界点与所述牙龈网格的牙龈边界点；

确定每颗牙齿的质心点；

针对每个牙龈边界点，分别计算所述牙龈边界点与各个质心点的距离，并取最小距离和次小距离所对应的牙齿为所述牙龈边界点所对应的候选牙齿；

分别计算候选牙齿的各个牙齿边界点到对应的牙龈边界点的距离，并将最小距离所对应的候选牙齿确定为所述牙龈边界点对应的牙齿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定参与牙龈网格变形的不动点包括：

由上下颌中特定牙齿的质心点拟合成上颌目标平面和下颌目标平面；

沿着所述上颌目标平面的法线向上方向，将所述上颌目标平面移动特定距离，沿着所述下颌目标平面的法线向下方向，将所述下颌目标平面移动特定距离，使得移动后的目标平面与所述牙龈网格相切得到两条切割线；

对每条切割线上的点进行排序，并按照点的顺序进行采样，以使得采取的点中相邻两点之间的距离大于预设阈值，并将采样得到的点确定为不动点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述特定牙齿包括切牙和第一磨牙；和/或，所述预设阈值为10mm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定每个变形点所对应的牙齿包括：

确定每颗牙齿的质心点；

将与所述变形点距离最近的质心点所属的牙齿，确定为所述变形点所对应的牙齿。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，当牙齿发生转移时，利用发生转移的牙齿的转移矩阵和径向基函数插值法更新所述发生转移的牙齿所对应的牙龈边界点、变形点的位置，以更新所述牙龈网格包括：

当牙齿发生转移时，根据发生转移的牙齿的转移矩阵和所述发生转移的牙齿对应的牙龈边界点移动前的位置，确定所述发生转移的牙齿对应的牙龈边界点移动后的位置；

根据所述牙龈边界点移动前的位置和移动后的位置，计算所述牙龈边界点的位移；

根据所述牙龈边界点的位移和各个约束点的权重系数的正交性，利用所述径向基函数插值法确定每个变形点的位移，所述约束点包括牙龈边界点和不动点；

根据每个变形点移动前的位置和对应的位移，确定每个变形点移动后的位置；

基于牙龈边界点移动后的位置和变形点移动后的位置，更新所述牙龈网格。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述牙龈边界点的位移和各个约束点的权重系数的正交性，利用所述径向基函数插值法确定每个变形点的位移包括：

利用基于各个约束点的权重系数的正交性构成的方程和由约束点满足的径向基函数插值公式构成的方程，获得线性方程组；

将所述牙龈边界点的位移在各个维度上的分量分别代入所述线性方程组，计算得出所述径向基函数插值公式中未知参数构成的向量在各个维度上的分量，并基于计算得出的分量确定出各个未知参数；

通过确定出各个未知参数后的径向基函数插值公式计算各个变形点的位移。