[發(fā)明專利]一種基于3D技術的個體定制式方法

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• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108437469A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 王揚;賈莎莎
• 申請（專利權）人: 保定翰陽科技有限公司
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B33Y50/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權代理有限公司 11335
• 代理人: 趙倩

本發(fā)明公開了一種基于3D技術的個體定制式方法，包括以下步驟：步驟A、利用三維激光掃描儀，獲取訂制訴求人的部位形態(tài)數(shù)據(jù)；步驟B、對獲取的人體部位形態(tài)的數(shù)據(jù)進行處理，構建出該部位三維數(shù)字模型，并根據(jù)訂制訴求進行必要尺寸的測量；步驟C、根據(jù)人體部位三維數(shù)字模型反求出訂制式產(chǎn)品的接觸曲面；步驟D、利用3D打印機制作定制式產(chǎn)品。本發(fā)明利用三維激光掃描儀，獲取訂制訴求人的部位形態(tài)數(shù)據(jù)；能夠準確的確定需要進行定制人的整體形態(tài)數(shù)據(jù)信息，使采集的信息更加準確；不需要采用人工測量，測量效果更好，本方法流程，利用數(shù)字化流程、3D打印機制作適合每個人自己各個部位生理曲線、形態(tài)要求的私人定制式產(chǎn)品設計流程。

技術領域

本發(fā)明涉及一種個體定制式方法，具體為一種基于3D技術的個體定制式方法，屬于3D成形技術應用技術領域。

背景技術

隨著科技的進步，對私人定制式的需求越來越強烈，3D打印即快速成型技術的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印通常是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業(yè)設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

目前私人訂制采用的方式多為人工測量，人工測量存在的誤差大，時間長，精度小，制造出來的產(chǎn)品質(zhì)量不好。不能很好的滿足人體各部位生理曲線打印的需求，因此，針對上述問題提出一種基于3D技術的個體定制式方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種基于3D技術的個體定制式方法，通過本方法流程，利用數(shù)字化流程、3D打印機制作適合每個人自己各個部位生理曲線、形態(tài)要求的私人定制式產(chǎn)品設計流程。

本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的，一種基于3D技術的個體定制式方法，包括以下步驟：

步驟A、利用三維激光掃描儀，獲取訂制訴求人的部位形態(tài)數(shù)據(jù)；

步驟B、對獲取的人體部位形態(tài)的數(shù)據(jù)進行處理，構建出該部位三維數(shù)字模型，并根據(jù)訂制訴求進行必要尺寸的測量；

步驟C、根據(jù)人體部位三維數(shù)字模型反求出訂制式產(chǎn)品的接觸曲面；

步驟D、利用3D打印機制作定制式產(chǎn)品。

優(yōu)選的，所述步驟A具體如下：利用3D激光掃描儀掃描人體相應部位的形態(tài)，獲得可操作的數(shù)字模型，該數(shù)字模型格式為STL三角面片數(shù)據(jù)或者點云數(shù)據(jù)，后續(xù)模型數(shù)據(jù)處理流程根據(jù)具體掃描后格式而定。

優(yōu)選的，所述步驟B的處理掃描后人體形態(tài)模型數(shù)據(jù)的方法如下：首先進行著色，對雜亂的點云進行“著色”，這樣方便進行區(qū)分有效部分和無效部分，將無效部分刪除，然后“按照距離進行過濾”，所參照的距離不大于有效部分的最大外部尺寸，篩選出雜亂的、距離有效形態(tài)很遠的點，進行刪除，這樣保留下有效部分的點云數(shù)據(jù)；最后進行“封裝”，原則是每三點確定一個面，然后選取一個向外的垂直方向為法向量，這樣將點云數(shù)據(jù)轉換為三角面片數(shù)據(jù)，將點云模型轉換為多邊形模型即STL數(shù)據(jù)格式模型。

優(yōu)選的，所述步驟B處理掃描后人體形態(tài)模型數(shù)據(jù)的方法如下：STL格式模型處理方法：STL格式的模型已經(jīng)可以看到所需模型的完整形態(tài)，然后根據(jù)所掃描人體的具體形態(tài)，選取無效的部分進行刪除，然后對有效部分進行“補洞”和“網(wǎng)格修復”。

優(yōu)選的，所述步驟C根據(jù)所建立的人體部位三維模型的形態(tài)，測量出尺寸，以最大尺寸為基準，建立一個足夠厚度的、符合所需定制式產(chǎn)品外形的立體模型，然后將該個人的部位模型與立體模型進行接觸、配合，然后進行兩個模型的布爾相減，則得到定制式產(chǎn)品的初步數(shù)字模型，該初步數(shù)字模型具備：人體部位與其完全貼服，弧度的曲面貼合部位。