[发明专利]牙龈变形的仿真方法及装置

说明书

本发明公开一种牙龈变形的仿真方法及装置，涉及口腔技术领域，能够解决现有牙龈变形仿真方法效率低、不真实的问题。本发明的方法主要包括：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。本发明主要适用于对牙龈软组织变形进行自动仿真的场景。

技术领域

本发明涉及口腔技术领域，特别是涉及一种牙龈变形的仿真方法及装置。

背景技术

在虚拟正畸中，通常通过口内扫描获得患者的三维牙颌网格模型，三维牙颌网格模型分为牙冠区域和牙龈区域，通常牙龈区域是一个联通的流型网格。当对畸形牙齿进行矫正时，随着牙齿被矫正到达目的位置，牙龈也随着牙齿的转移进行移动并引起状态改变。

目前仿真牙龈变形的方法主要包括物理方法和非物理方法。其中，物理方法主要考虑了牙龈软组织的应力应变关系、非均匀性、各向异性、粘弹性等生物力学的特性，并利用这些生物力学的特性来仿真牙龈的变形；非物理方法主要通过分割的牙冠牙龈边界构建约束曲面，并采用最小化能量来实现曲面的连续变形。然而，目前的物理方法依赖于对力的定义，不仅牙冠边界点处网格变形过度、远离边界点处的网格变化不明显，还因力的定义不同而导致变形结果不同，即变形标准不统一；目前的非物理方法会改变牙龈网格的拓扑结构。此外，这两种方法还都存在计算量大，仿真效率低的问题。因此，如何高效、真实地仿真牙龈的变形是亟待解决的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的牙龈变形的仿真方法及装置，其目的在于解决现有牙龈变形仿真方法效率低、不真实的问题。

为了解决上述问题，本发明主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种牙龈变形的仿真方法，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。

第二方面，本发明提供了一种牙龈变形的仿真装置，所述装置包括：

第一确定单元，用于确定牙龈边界点、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；

第二确定单元，用于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；

更新单元，用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。

第三方面，本发明提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如第一方面所述的牙龈变形的仿真方法。

第四方面，本发明提供了一种牙龈变形的仿真装置，所述装置包括存储介质和处理器；

所述处理器，适于实现各指令；

所述存储介质，适于存储多条指令；

所述指令适于由所述处理器加载并执行如第一方面所述的牙龈变形的仿真方法。