[發明專利]一種藝術設計特征融合的3D畫智能繪圖設備

有效

• 申請號: 202110370286.2
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113093923B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 劉華柏
• 申請（專利權）人: 湖南汽車工程職業學院
• 主分類號: G06F3/0354
• 分類號: G06F3/0354;G06F3/0346;G06F3/041;G06T19/00
• 代理公司: 北京清控智云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11919
• 代理人: 馬肅;林淡如

1.一種藝術設計特征融合的3D畫智能繪圖設備，其特征在于，智能繪圖設備包括檢測裝置、感應裝置、調整裝置、工具裝置、觸發裝置、處理裝置和處理器，所述檢測裝置對操作者的手部或者觸摸筆的滑動軌跡進行檢測；所述感應裝置對作用在接觸屏上的感應力進行感測；所述調整裝置對所述感應裝置和所述檢測裝置的觸發模式進行調整；所述觸發裝置對所述操作者的姿勢或者動作進行檢測；所述工具裝置對基于所述操作者的輸入的需求進行預估；所述處理裝置對所述檢測裝置、所述感應裝置和所述觸發裝置的數據進行處理；所述智能繪畫設備為可攜帶的裝置；所述處理器分別與所述檢測裝置、所述感應裝置、所述調整裝置、所述工具裝置、所述觸發裝置和所述處理裝置控制連接，基于所述處理器的集中控制下對各個裝置進行控制；觸摸屏配備有供畫生時支撐的座椅，所述座椅被構造為能夠進行折疊操作，并隱藏在觸摸板的背部；所述觸摸屏的背部設有供所述座椅放置的卡接腔，所述卡接腔被構造為與所述座椅適配；

所述檢測裝置包括檢測機構和轉向機構，所述檢測機構對作用在其上的位置進行數據的采集；所述轉向機構對所述檢測機構的角度進行調整；所述檢測機構包括檢測板、檢測腔、采樣筆和若干個檢測條，所述檢測板設置在所述檢測腔中；所述檢測腔與所述檢測板適配；各個所述檢測條設置在所述檢測腔的內壁并對作用在所述檢測板上的位置或者動作進行檢測；

所述感應裝置包括形變檢測模塊、感應機構和位置感應機構，所述感應機構對作用在所述檢測機構上的作用力進行檢測；所述位置感應機構對作用在所述檢測機構上的作用力的位置進行檢測；所述感應機構包括若干個感應件和數據采集模塊，所述數據采集模塊對各個所述感應件的數據進行采集；各個所述感應件設置在所述位置感應機構上，并對作用力進行檢測并響應對不同狀態的反饋；所述位置感應機構包括位置檢測網、若干個定位標記，各個所述定位標記沿著所述位置檢測網等間距的分布；所述感應裝置與所述檢測裝置相互配合使用，使得對所述采樣筆在與所述觸摸屏的接觸以及基于接觸引發的壓力的大小進行檢測；所述感應機構與所述位置感應機構配合，使得對所述采樣筆在所述觸摸屏上施加的壓力能夠被檢測出來；各個所述感應件設置在所述位置檢測網上，并沿著所述位置檢測網的長度方向等間距的分布，且各個所述感應件還與各個所述定位標記進行配合，對各個檢測位置進行定位；各個所述定位標記還基于對所述采樣筆的壓力進行感應，當所述采樣筆對所述觸摸屏進行壓力的施加的過程中，引發與該位置相鄰形變量，并通過形變的區域以及形變量進行檢測；在所述采樣筆進行檢測的過程中，還通過采集所述采樣筆與相鄰位置的移動的趨勢，并對該移動的趨勢進行預估，并配合所述工具裝置和所述觸發裝置進行模式或者工具的更換；所述形變檢測模塊對作用在檢測機構上的力度和方向進行檢測；采集初始接觸點的位置，并對基于F點的移動的方向進行預測，采集臨近的定位標記，在dt時間過去后，壓力變化的方向，則該位置的概率為：

N為對F點臨近位置的采樣次數；t為采樣時間；t+dt為間隔dt的時間點；為概率函數，用于檢測在t時刻與下一個時刻的移動方向的概率；基于移動的方向對繪畫作品的精準的定位；

采集所述初始接觸點的位置，并對基于F點的移動的方向和在移動的過程中偏離的角度，并對下一時刻的偏離位置進行實時的檢測，存在：

為時刻基于角度的位置函數，假設該位置的坐標為（a，b）則存在：

基于所述位置函數對應的坐標為（Q，D）；

所述工具裝置包括反饋機構、振動機構和傳輸構件，所述反饋機構對檢測裝置的作用力進行反饋；所述振動機構產生與所述操作者進行信號或者位置感知的振動信號；所述反饋機構包括反饋顯示窗和控制面板，所述控制面板對觸發的模式或者樣式進行調整；所述反饋顯示窗對當前或下一執行操作進行顯示；所述工具裝置在所述操作者進行使用的過程中，還基于所述操作者的動作以及各種動作的指令，彈出相應的工具，用于對所述操作者的繪畫的過程進行智能的輔助；所述傳輸構件設置在所述采樣筆上，所述傳輸構件被構造為對所述觸摸屏與所述采樣筆之間的數據進行連接；所述傳輸構件與所述反饋機構相互配合，使得所述觸摸屏上接收所述采樣筆的接觸信號后，能夠通過所述傳輸構件與所述反饋機構進行傳輸，使得所述采樣筆產生振動，用于提示所述操作者的接觸實施不同的控制操作；所述振動機構與所述反饋機構相互配合，使得各種控制操作能夠通過筆桿傳導到所述操作者的手部；

所述觸發裝置對所述操作者的動作進行檢測，并基于檢測到的姿勢和動作能夠進行識別，并基于識別的動作進行既定控制策略的調整；所述觸發裝置包括采樣機構和轉動機構，所述采樣機構對繪畫的模型進行采樣，并建立模型轉動的特征空間；所述轉動機構基于所述特征空間的模型的建立觸發對所述模型的控制；所述采樣機構包括采樣校準點和轉向指示，所述轉向指示基于所述校準點在特征空間中的方向進行模擬顯示；所述轉動機構包括方向檢測模塊和速度調節模塊；所述方向檢測模塊對所述特征空間中建立的模型的方向進行檢測；所述速度調節模塊用于對所述方向檢測模塊的轉動的速度進行調整；所述操作者在所述觸摸屏上進行繪畫后，通過把繪畫的數據導入所述特征空間中，并進行特征的融合，使得所述繪畫的模型在所述特征空間中進行3D模型的建立；所述采樣機構基于所述采樣筆的姿勢的變化，用于對整個構件的模型的轉向或者姿勢的調整；同時，所述采樣機構的所述采樣校準點設置在所述模型上，并在所述校準點上進行轉向指示的建立；所述轉向指示包括相互垂直的三個方向；所述方向檢測模塊通過與所述采樣筆進行數據鏈路的建立，并基于所述采樣筆的在方向指示上的轉動或者移動，觸發對所述模型的變換；所述特征空間的建立是基于所述工具裝置和所述調整裝置對模式的調整，使得所述操作者通過把二維圖紙導入該模型，實現對特征空間中模型的搭建；所述轉動機構在所述采樣筆與所述觸摸屏進行配對連接后，通過所述采樣筆對繪畫模型在虛擬空間中進行姿勢的調整，用于對畫出的模型進行觀察或者完善。