[發明專利]一種虛擬牙齦三角網格構建和隨動方法

有效

• 申請號: 201610080390.7
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105551081B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 田宇佳;王春蝶;宣夢潔
• 申請（專利權）人: 杭州美齊科技有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林超

1.一種虛擬牙齦三角網格構建和隨動方法，其特征在于該方法包含下列兩個模塊：

1)先構建虛擬牙齦網格：

1.1)導入所有牙齒模型及每顆牙齒對應的局部坐標系；

1.2)獲取每顆牙齒模型對應的控制點，利用控制點獲得牙齦邊界線；

所述的控制點是指位于每顆牙齒模型的邊緣上有序排列的點，控制點采用以下方式獲得：

Step1：找到牙齒模型的邊界點并對邊界點進行排序；將牙齒模型的各個邊界點投影到局部坐標系的XY水平平面，在投影得到的點中找到在X軸正方向區域里與X軸最近的點作為排序的起始點，然后從該點開始沿著XY平面順時針的方向對邊界點進行依次排序，獲得有序的邊界點集；

Step2：從中摳除牙縫點，牙縫點是牙縫兩側附近的邊界點，形成每顆牙齒的內外邊界點；

Step3：利用單顆牙齒的局部坐標系在摳除牙縫點后的邊界點中獲取控制點，從每顆牙齒的內外邊界點分別均勻地選擇五個邊界點作為控制點；

1.3)移動控制點生成虛擬牙齦的三角網格；

2)對虛擬牙齦網格形變：

通過移動點、隨動點和固定點獲得形變區域，構造Laplacian矩陣進行網格形變與重建；

所述移動點、固定點和隨動點具體為：

取控制點及其附近的兩個離散點作為移動點，移動點是隨著對應牙齒移動而同步移動的點；

取投影點作為固定點，固定點是隨著對應牙齒移動保持不動的點；

虛擬牙齦網格上除移動點和固定點以外的點均作為隨動點，隨動點是隨著對應牙齒的移動而發生隨動的點，用來保證形變的自然過渡；

形變區域包括直接移動區域、隨動區域和固定區域，所有移動點形成直接移動區域，所有隨動點形成隨動區域，所有固定點形成固定區域。

2.根據權利要求1所述的一種虛擬牙齦三角網格構建和隨動方法，其特征在于：所述的牙齒模型為切割完畢且其邊緣已平滑修復的三角網格模型。

3.根據權利要求1所述的一種虛擬牙齦三角網格構建和隨動方法，其特征在于：所述步驟Step2中的牙縫點采用以下方式獲得：一顆牙齒模型上的任意邊界點為v1，另一顆牙齒模型上的任意邊界點為v2，對于兩顆相鄰牙齒模型上的所有點，只要任意兩點之間的歐式距離滿足||v1-v2||<＝Dmin+0.5，則均視為牙縫點，Dmin為兩顆相鄰牙齒模型之間的最短距離。

4.根據權利要求1所述的一種虛擬牙齦三角網格構建和隨動方法，其特征在于：所述的牙齦邊界線包括兩條上部邊界線和兩條底部邊界線，按照順序依次連接控制點得到牙齦與牙齒相鄰的位于內、外的上部邊界線，底部邊界線是通過控制點投影到牙齦底部全局坐標的XY平面后曲線擬合得到。