[發明專利]組合技術人體雕塑方法

無效

• 申請號: 201010137548.2
• 申請日: 2010-04-01
• 公開（公告）號: CN101786398A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 江濤;朱飛;吳先哲;于今;唐華林
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B44C3/06
• 分類號: B44C3/06;G06F17/50
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 郭吉安

技術領域

本發明涉及物體雕塑的方法，尤其涉及一種綜合數據掃描技術、軟件處理技術、快速成型技術、和精密鑄造技術為一體的組合技術人體雕塑方法。

背景技術

目前的人體模型雕塑方法的類型主要有以下四種：1.人工泥塑成型，成型完成后，通過陰陽模的轉換注入特定漿料成型，或經過鑄造獲得金屬雕塑成品。缺點是，成型是人工創作，要求較高的藝術和工藝水平，通常由具有良好專業背景的雕塑家完成；周期長，通常需1-6個月；成本高，因此人工雕塑方法目前主要用于雕塑故人或名人，難于象繪畫和照片一樣為普通百姓接受；2.用金屬板切割、敲擊、焊接成型，缺點與人工泥塑雕塑方法相似，但加工周期與雕塑的復雜程度和尺寸有關系；3.通過先制作金屬陰模，然后在壓鑄機上壓鑄或在沖壓機上沖壓成型，該種方法制作的成本低，適合于大批量生產，但雕塑產品缺少個性，同時限制了雕塑的復雜性。4.通過掃描儀掃描獲得對象數據，然后將數據轉換為機加工程序，在專門的多維加工機床上加工成型。該方法雖然減少了人工勞動，但仍然加工的成本高，周期長，雕塑產品的復雜程度受到加工機床的限制，雕塑產品表面紋理效果不足。

有關數據掃描技術、軟件處理技術、快速成型技術、和精密鑄造技術的背景情況簡要說明如下：

數據掃描技術，指采用市售工業掃描儀(如北京博維恒信科技發展有限公司生產的3D?CaMega光學三維掃描儀)掃描物體或人體，得到存有對象輪廓表面精確信息的三維矢量數據，即點云數據文件。

軟件處理技術，包括采用數據處理和造型兩種類型軟件，掃描的點云數據能夠在數據處理軟件例如Geomagic、magic等中進行拼接、修剪并轉換為面片數據文件。造型軟件包括Zbrush、UG、MAYA軟件，用于將面片數據圖像文件進行虛擬人體雕塑的藝術化渲染修飾制作，例如人體頭發、眼、眉、紋理裝飾、情緒、狀態、姿勢、色彩、大小尺寸或卡通化變形等內容。并可以將計算機數據庫中的各類型的框架或臺架與雕塑進行拼接，以形象直觀的觀察到最終雕塑的虛擬效果。

現代快速制造技術(簡稱RP技術)，是根據新產品開發要求快速、精確、無模具而開發的制造技術，當前工業領域已經成熟應用。其技術過程為：將用CAD軟件設計的產品數據，或用掃描儀掃描和軟件處理獲得的產品數據，輸入快速成型制造機(如美國Zcorp快速成型機)，然后直接將產品用金屬、陶瓷、或蠟質制作成產品半成品。

精密鑄造技術，指發明專利200810069581.9(鑄造有色金屬用鑄型材料及制型工藝)所介紹的石膏型精密鑄造技術或傳統的失蠟鑄造技術。

上述的這些技術各自分屬不同的應用領域，掃描技術與Geomagic、magic等軟件結合主要應用于物體數據的采集和整理，通常也與快速成型制造技術結合構成快速產品制造系統，但沒有作為人體雕塑藝術復雜而細膩的渲染功能，掃描時人體的頭發、眉毛、眼球也不能取得數據；造型軟件包括Zbrush、UG、MAYA軟件，有對虛擬的面片數據模型有強大的渲染功能，但沒有數據采集和對點云數據處理的功能，只能自己建模，因此所用時間長，工作量大，人工成本高。且設置的軟件格式沒有直接驅動快速成型機工作的功能；快速成型制造技術通常用于工業產品的研發，通過輸入用軟件制作好的三維圖像數據文件，可以精確地將虛擬圖像模型制作為實體三維模型，但直接制作金屬模型的成本高、時間較長、表面缺少雕塑特有的自然紋理效果，且只能接受Geomagic、magic等專用軟件的數據信息，而不能直接接受造型軟件的數據信息；而精密鑄造技術可以實現各種金屬材料的鑄造，鑄造時間快、成本低、表面紋理效果好，但只能在有實體蠟像的前提下才能進行鑄造。

由此可見，單一的技術都存在自身限制或缺點，而制作出完整的金屬雕塑需要將這些技術有效集成起來。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術的不足，提供一種綜合數據掃描技術、軟件處理技術、快速成型技術、和精密鑄造技術為一體的組合技術人體雕塑方法，該方法可以解決被雕塑者面數據的采集、處理、數據虛擬圖像的修整、修飾、渲染、和再造型問題；解決由虛擬圖像轉變為實體材料雕塑問題；該方法能夠在短時間內獲得人體的直觀的虛擬三維雕塑圖像和雕塑半成品，大量節約傳統雕塑造型或建模所需的人工成本和時間；制作極具個性化的雕塑作品，并保存雕塑圖像數據信息；該方法能解決雕塑的制作者與被雕塑者的及時互動交流問題，可以協同完成雕塑虛擬圖像的修飾、渲染、再造型和修改，最終達成雙方滿意的圖像色彩等渲染效果；并極大的簡化了雕塑的鑄造工藝。

本發明所涉及的組合技術人體雕塑方法，其步驟如下：