[發(fā)明專利]基于八叉樹誤差擴散的3D打印色彩呈現方法和裝置

有效

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• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108381905B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設計）人: 廉玉生;金楊;胡曉婕;劉艷星;錢興根;魏先福;黃蓓青;秦煉
• 申請（專利權）人: 北京印刷學院
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/386;B29C64/314;B33Y50/00;B33Y40/10
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 畢翔宇

本發(fā)明提供了一種基于八叉樹誤差擴散的3D打印色彩呈現方法和裝置；其中，該方法對3D模型進行體素化處理后，得到模型體素的位置信息和顏色信息；對顏色信息進行顏色空間轉換后，根據預先獲取的3D打印設備的顏色特性文件，對模型體素進行CMY三基色分色處理，得到CMY三基色分色版；對該分色版進行RIP解析，得到模型體素與打印體素的對應關系；采用八叉樹誤差擴散呈色的方式，根據上述對應關系獲得打印體素的CMY三基色分色版；根據CMY三基色分色版確定RGBKW基色的體素位置信息，得到打印體素的八基色分色版，從而采用不透明材料對3D模型進行逐層打印。本發(fā)明實提高了3D打印色彩的空間分辨率和色彩再現能力，可呈現更大色域，且過渡色更為逼真。

技術領域

本發(fā)明涉及3D打印技術領域，尤其是涉及一種基于八叉樹誤差擴散的3D打印色彩呈現方法和裝置。

背景技術

3D打印技術正廣泛地應用于工業(yè)、藝術、裝飾、生活等領域。該技術是通過逐層增材制造的方式生成3D物體，其首先通過計算機設計、掃描等方法獲取打印物體的3D模型數據，并通過電腦輔助設計得到該3D模型的位置和顏色信息，然后逐層打印，將各層堆疊，直到整個固態(tài)物體模型成型，從而完成打印。

現有的3D打印色彩呈現方法中，有的對不同比例混合的打印色料進行熔融混合，然后擠出至打印表面；有的將打印色料按照顏色要求進行預先混合，通過一個線型擠出頭生產耗材，并利用單噴頭進行逐層打印；還有的為側立面染色法，需要分別打印染色外殼和輔助外殼。這些方法在打印過程中，需要根據不同目標顏色，不斷進行目標色預混合，而且前一次的混合色在預混合器中可能會殘留，進而影響下次顏色效果，或者顏色位置的打印精度無法達到較小體素的水平，打印結束后，需要溶解或剝離外殼，后處理過程復雜。這些3D打印方法大多為墨水直接混合呈色，存在顏色空間分辨率低、再現能力差、無法呈現過渡色和大色域范圍真彩色等問題，導致色彩還原的精確度較低。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供基于八叉樹誤差擴散的3D打印色彩呈現方法和裝置，以提高3D打印的顏色再現能力，使呈現的顏色色域廣且過渡色逼真。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于八叉樹誤差擴散的3D打印色彩呈現方法，該方法包括：對待打印的3D模型進行體素化處理，得到模型體素的位置信息和第一顏色信息；對第一顏色信息進行顏色空間轉換，得到獨立于設備的第二顏色信息；根據預先獲取的3D打印設備的顏色特性文件和第二顏色信息，對模型體素進行CMY三基色分色處理，得到模型體素的CMY三基色分色版；對CMY三基色分色版進行RIP解析，得到模型體素與打印體素的對應關系；采用八叉樹誤差擴散呈色的方式，根據所述模型體素與打印體素的對應關系獲得打印體素的CMY三基色分色版；根據CMY三基色分色版確定RGBKW基色的體素位置信息，得到打印體素的八基色分色版；根據八基色分色版，采用不透明的材料對3D模型進行逐層打印。

結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，采用八叉樹誤差擴散呈色的方式，根據模型體素與所述打印體素的對應關系獲得所述打印體素的CMY三基色分色版的步驟，包括：對CMY三基色中，每個基色通道進行下述處理：按照預設的閾值，對體素層中的邊界體素進行二值化處理，得到每個邊界體素的誤差值；根據邊界體素之間的打印順序和位置關系，確定可擴散體素；按照預設的擴散比例，將誤差值擴散至可擴散體素，得到CMY三基色的二值圖像；根據各體素層的CMY三基色的二值圖像，得到CMY三基色分色版。

結合第一方面第一種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，根據邊界體素之間的打印順序和位置關系，確定可擴散體素的步驟，包括：對于每層體素層中的邊界體素，按照預設的打印順序，在當前體素層中確定當前邊界體素的第一可擴散體素；在下一層體素層中，將與當前邊界體素相鄰的邊界體素確定為第二可擴散體素。