[发明专利]制作模型的方法

说明书

本发明涉及制造人体模型的方法，模型要具体体现至少头部部分。特别是，但不是唯一的，本发明涉及用金属，例如用金子，来制作人体模型外表或外壳的方法。

传统上，黄金外壳的人体塑像需要由有极高水平的手工技艺者先雕刻一个蜡制的样板或金属的壳子。雕像的质量依赖于手工技艺者的技能的高低，而且，传统的方法总是很昂贵的，因为它通常要花费很长的时间，例如几个星期或几个月才能完成。

我们因此考虑到用激光来扫描人体面部特征去产生数字数据而确定人的面部的形状的可能性。然而，要制作人的头部的精确的模型，其头发的外形也要包括，而头发的激光扫描是不令人满意的，因为激光光线被头发漫射了。于是，提出一种可供选择的制作人体模型的方法是十分必要的。

本发明提供了一种制作人体模型的方法，至少提供了体现人的头部的方法，在此方法下，人的面部被激光扫描，产生三维面部数据，数据表示面部的形状，面部数据与表示了头发式样的形状的头发数据结合，头发数据被从预定的头发形状数据库中挑选出来，从而得出代表人的头部的形状的头部数据，这样，一个三维的头部模型即可根据所述头部数据被制作出来。

根据本发明，只是面部特征被用激光扫描，面部皮肤反射激光光线，这些被反射的激光光线被扫描传感器所接收。从头发形状数据库中选一些适当的头发数据加入到头部数据中，所以不必扫描头发，因此激光被漫射的麻烦就被避免了。

如果有此希望的话，头部以下的至少部分的身体形状的表达数据可与头部的数据相结合，身体数据可从预定的身体形状数据库中挑选出来，结合了头部和身体的代表数据可以得出整个的人体形状，最终的三维模型因此将至少包括部分身体。

以此方法，激光光线被人的衣服的漫射也就不是一个麻烦，而且，如果需要一个人的人体的裸体的模型，该人也将不被要求除去衣服，因为当扫描进行时除去衣服的要求可能是不适当的。

头发和/或身体的数据库可以采用利用激光扫描预先创作出来的头发或身体的诸多模型而建立起来，或者可以至少部分地用适当的软件去模仿这些形状来建立。

此三维模型可以通过快速的照像打印技术而创作出来，例如用激光立体照像，激光烧结或用熔化的沉积方式做模型。

一旦该三维模型被创作出来，可根据此三维模型制作出一阴模，再根据此阴模制出一个蜡制阳模，蜡制的阳模被用电沉积方式在表层涂敷以金属，被涂敷后的蜡制阳模被加热，将蜡熔去，再将金属退火，该金属可以是很贵重的金属，例如是金子。

可以采用一个一级激光器，它具有充分低的能量，可在睁着眼睛的情况下被扫描。

利用本发明，至少在优选实施例中，金壳雕像可通过利用激光扫描，计算机的计算，快速的照像打印，蜡模和黄金的电沉淀而创制出来。整个过程花费的时间能够被缩短至数天以内。而且，高质量的活生生的人物的金的艺术复制品能够利用此技术制造出来，而不再依赖于操作者的技术熟练水平。

通过利用非接触式一级数字化激光器(是被主管机构FDA所批准的能量最低的激光器)，人的面部的数字化的数据可以在被测人的眼睛能张开的情况下安全地获得。这样，雕像数据可以被转换成为快速的照像打印的可读格式，例如一个STL文件，以创制一实际模型。第一个模型可由快速照像打印技术自动地制作出来，例如激光主体版印刷术(即SLA)(激光一层一层地加工液体的感光聚合物)，激光烧结(简记为SLS)(用红外激光束加热熔合粉末的热塑原料)，和熔合沉积模型，(简记为FDM)(从一个机器头中，塑料或蜡被挤压压出，在基样上一层一层地沉积)。利用真空涂覆技术，一个粗锉模可被制出，它可被用于注成金雕像的蜡雕形式的蜡模，该蜡模被用于进行黄金的电沉积，这是一个生产任何形状的中空金首饰的过程，包括非常细致的一块一块，没有通常珠宝首饰制造方法的影响。一个金壳雕像最终能够通过使脱蜡和退火得到。

本发明的一些实施例现在将以举例说明的方式被描述，并与以下附图一并作为参考，其中：

图1所示是按照本发明利用面部扫描和模型创制制作金壳雕像的方法的具体化的流程图；

图2所示是面部扫描系统。

图1是一方框图，图中表明了按照本发明具体通过对活生生的人的面部扫描来制作该人的金壳雕像所遵循的步骤。

开始时，要制作其雕像的人被要求坐在激光扫描器的前面进行面部扫描(步骤1)，三维的面部数据被通过实行圆周式地扫描而获得(步骤2)，激光扫描器绕着该人的头部旋转，以身体的中心对着扫描器的轴线，由于扫描人的头发所出现的困难，头发的模型被分开另外预先扫描以建立一个头发发型数据库(步骤3)，一套身体躯体的数据也采用类似的方法，预先扫描身体躯体模型来建立。