[发明专利]基于多视图草绘的陶瓷原型三维网格模型生成方法及装置

权利要求书

1.一种基于多视图草绘的陶瓷原型三维网格模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取多个正交视图的陶瓷原型草绘，并对所述多个正交视图的陶瓷原型草绘进行有序的逐段采样，并获取逐段采样结果；

对所述逐段采样结果构造能量函数，并通过最小化方法求解获得造型曲线；以及

对所述造型曲线进行三维网格填充，并且输出结果；

所述对所述多个正交视图的陶瓷原型草绘进行有序的逐段采样，进一步包括：

从正视图的草绘任意选取一点作为采样点，将选取的点与当前视图的近邻点构成一条轨迹；

将所述轨迹坐标映射到其他视图中，并在映射范围内查找相应的草绘点及其近邻点；

获取所述正视图中当前轨迹在视图中的方向，将所述当前轨迹及其对应的各视图轨迹加入采样序列；

将所述正视图中当前轨迹方向近邻的点作为新的采样点，重复获取所述当前轨迹及其对应的各视图轨迹，直到所述当前视图中所有草绘都加入所述采样序列；

所述对所述逐段采样结果构造能量函数，进一步包括：

由对陶瓷原型造型曲线光顺度的控制生成第一能量函数；

由对陶瓷原型特征曲线与采样序列间误差的控制生成第二能量函数；

根据所述第一能量函数和所述第二能量函数生成所述能量函数；

所述对所述造型曲线进行三维网格填充，并且输出结果，进一步包括：

根据获得的造型曲线序列，将曲线向内偏移距离t构造特征曲线，t为陶瓷原型厚度，将曲线首尾对应顶点连接，并计算其形成的区域，通过对区域进行三维网格剖分方法形成网格，作为输出的陶瓷原型三维网格模型。

2.根据权利要求1所述的基于多视图草绘的陶瓷原型三维网格模型生成方法，其特征在于，所述陶瓷原型草绘的正交视图包括正视图、侧视图和顶视图中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的基于多视图草绘的陶瓷原型三维网格模型生成方法，其特征在于，其中，

所述第一能量函数为：

E_int＝∫λ₁‖C′(t)‖²+λ₂‖C″(t)‖²dt，

其中，λ₁与λ₂是光顺度控制参数，λ₁与λ₂和为1；

其中，C^正(t_i)与C^侧(t_i)是曲线在正视图与侧视图的投影，t_i与t_j分别对应位于投影上与采样点距离最近点的曲线参数。

4.一种基于多视图草绘的陶瓷原型三维网格模型生成装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取多个正交视图的陶瓷原型草绘，并对所述多个正交视图的陶瓷原型草绘进行有序的逐段采样，并获取逐段采样结果；

所述获取模块进一步用于从正视图的草绘任意选取一点作为采样点，将选取的点与当前视图的近邻点构成一条轨迹，将所述轨迹坐标映射到其他视图中，并在映射范围内查找相应的草绘点及其近邻点，获取所述正视图中当前轨迹在视图中的方向，将所述当前轨迹及其对应的各视图轨迹加入采样序列，并将所述正视图中当前轨迹方向近邻的点作为新的采样点，重复获取所述当前轨迹及其对应的各视图轨迹，直到所述当前视图中所有草绘都加入所述采样序列；

构造模块，用于对所述逐段采样结果构造能量函数，并通过最小化方法求解获得造型曲线；

所述构造模块进一步用于由对陶瓷原型造型曲线光顺度的控制生成第一能量函数，由对陶瓷原型特征曲线与采样序列间误差的控制生成第二能量函数，并根据所述第一能量函数和所述第二能量函数生成所述能量函数；以及

填充模块，用于对所述造型曲线进行三维网格填充，并且输出结果；

所述填充模块进一步用于根据获得的造型曲线序列，将曲线向内偏移距离t构造特征曲线，t为陶瓷原型厚度，将曲线首尾对应顶点连接，并计算其形成的区域，通过对区域进行三维网格剖分方法形成网格，作为输出的陶瓷原型三维网格模型。