本發(fā)明涉及一種用于人體解剖學(xué)和動物解剖學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)中使用的實體標(biāo)本成型領(lǐng)域，尤其是一種參照實體標(biāo)本進(jìn)行直接三維建模的成型方法。

背景技術(shù)：

目前的教學(xué)系統(tǒng)采用的是通過傳統(tǒng)掃描平面斷層標(biāo)本采集數(shù)據(jù)，然后建立模型，從而制作的軟件。這樣以來會存在數(shù)據(jù)不夠精確，建立的模型呈現(xiàn)的解剖解剖不準(zhǔn)；建立的模型外觀用的是接近實物的純色調(diào)制的，這樣會有誤差，與顯示的皮膚、器官、骨骼等解剖解剖有實質(zhì)的差別。

另外，現(xiàn)有用實物標(biāo)本制作的解剖教學(xué)系統(tǒng)的缺陷和我們的改進(jìn)措施：通過實物標(biāo)本編輯制作的教學(xué)系統(tǒng)經(jīng)實物標(biāo)本的圖片編輯的制作的而成，沒有建立模型，這樣不能從就立體和空間進(jìn)一步上學(xué)習(xí)。

因此，有鑒于上述所存在的缺點，發(fā)明人針對前述缺點研究改進(jìn)之道，終于有本發(fā)明的產(chǎn)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而設(shè)計的一種提高使用效果和壽命的一種參照實體標(biāo)本進(jìn)行直接三維建模的成型方法。

本發(fā)明所設(shè)計的一種參照實體標(biāo)本進(jìn)行直接三維建模的成型方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

1、將選定的實體標(biāo)本固定于可進(jìn)行自動360度旋轉(zhuǎn)的底座上；

2、利用三維掃描儀進(jìn)行三維掃描實體標(biāo)本，并產(chǎn)生模型文件；

3、根據(jù)底座的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行對實體標(biāo)本進(jìn)行360度立體取景拍照，并將攝取的圖片存儲后導(dǎo)入圖片處理程序中進(jìn)行圖像處理；

4、將模型文件和處理后圖片導(dǎo)入建模程序中進(jìn)行成型，具體成型步驟包括：

1)利用三維自由曲面造型技術(shù)對三維輪廓框架生成三維曲面；

2)根據(jù)生成的三維曲面模型進(jìn)行保持圖像特征的紋理映射；

3)根據(jù)紋理映射后的各個部位的三維曲面模型之間進(jìn)行幾何形狀的自動拼接及拼接后的紋理修正而得到完整的三維模型。

進(jìn)一步優(yōu)選，三維自由曲面造型技術(shù)包括曲面造型方法和三維建模方法。

進(jìn)一步優(yōu)選，圖像紋理映射包括自動化保持圖像的高頻特征信息平行投影技術(shù)和自動化低頻背景信息且扭曲較小的連續(xù)映射方法。

進(jìn)一步優(yōu)選，幾何形狀的自動拼接包括得到一個水密三維模型的布爾運算和對各部位接縫處進(jìn)行光滑處理的泊松方法。

進(jìn)一步優(yōu)選，拼接后的紋理修正采用泊松處理對接縫處的紋理進(jìn)行修正和恢復(fù)。

本發(fā)明所設(shè)計的一種參照實體標(biāo)本進(jìn)行直接三維建模的成型方法，采用三維掃描儀對動物或人體進(jìn)行掃描直接生成模型文件，從數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)上完全準(zhǔn)確和精確的進(jìn)行成型模型，在外觀上是使用實物標(biāo)本的圖片進(jìn)行貼圖的紋理映射制作，減少實物顏色、質(zhì)感和表面細(xì)微結(jié)構(gòu)的差別。

附圖說明

圖1是實施例1的工作流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例：

如圖1所示，本實施例所描述的一種參照實體標(biāo)本進(jìn)行直接三維建模的成型方法，具體包括以下步驟：

1、將選定的實體標(biāo)本固定于可進(jìn)行自動360度旋轉(zhuǎn)的底座上；

2、利用三維掃描儀進(jìn)行三維掃描實體標(biāo)本，并產(chǎn)生模型文件；

3、根據(jù)底座的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行對實體標(biāo)本進(jìn)行360度立體取景拍照，并將攝取的圖片存儲后導(dǎo)入圖片處理程序中處理，圖片處理程序采用photoshop；

4、將模型文件和處理后圖片導(dǎo)入建模程序中進(jìn)行成型，具體成型步驟包括：

1)利用三維自由曲面造型技術(shù)對三維輪廓框架生成三維曲面；

2)根據(jù)生成的三維曲面模型進(jìn)行保持圖像特征的紋理映射；

3)根據(jù)紋理映射后的各個部位的三維曲面模型之間進(jìn)行幾何形狀的自動拼接及拼接后的紋理修正而得到完整的三維模型。

本實施例中通過三維自由曲面造型技術(shù)包括曲面造型方法和三維建模方法。

本實施例中通過圖像紋理映射包括自動化保持圖像的高頻特征信息平行投影技術(shù)和自動化低頻背景信息且扭曲較小的連續(xù)映射方法。其方式可達(dá)到三維模型的對象任何部位紋理均不會發(fā)生畸變，提供一個較好的紋理映射結(jié)構(gòu)，得到一個較為完美的三維模型。

本實施例中通過幾何形狀的自動拼接包括得到一個水密三維模型的布爾運算和對各部位接縫處進(jìn)行光滑處理的泊松方法。在這一步驟中，我們首先采用布爾運算得到一個水密的三維模型，進(jìn)一步地，為了保持模型接縫處的光滑性，我們采用泊松方法對部件的接縫處進(jìn)行光滑處理，從而每個部件的三維模型部件拼接以得到完整的三維模型。

本實施例中通過拼接后的紋理修正采用泊松處理對接縫處的紋理進(jìn)行修正和恢復(fù)。其方式使得對于整個模型我們得到的是一個關(guān)于原始圖像分片連續(xù)的紋理映射，從而整體上保證每個部分紋理的連續(xù)性。

本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明所公開的一種參照實體標(biāo)本進(jìn)行直接三維建模的成型方法，利用三維掃描儀進(jìn)行三維掃描旋轉(zhuǎn)中的實體標(biāo)本，并產(chǎn)生模型文件；根據(jù)底座的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行對實體標(biāo)本進(jìn)行360度立體取景拍照，并將圖片進(jìn)行處理；將模型文件和處理后圖片導(dǎo)入建模程序中進(jìn)行成型，具體成型步驟包括：利用三維自由曲面造型技術(shù)對三維輪廓框架生成三維曲面；根據(jù)生成的三維曲面模型進(jìn)行保持圖像特征的紋理映射；根據(jù)紋理映射后的各個部位的三維曲面模型之間進(jìn)行幾何形狀的自動拼接及拼接后的紋理修正而得到完整的三維模型。其方式從數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)上完全精確的進(jìn)行成型模型，在外觀上是使用實物標(biāo)本的圖片進(jìn)行保持圖像特征的紋理映射制作，減少實物顏色、質(zhì)感和表面細(xì)微結(jié)構(gòu)的差別。

技術(shù)研發(fā)人員：郭中獻(xiàn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：郭中獻(xiàn)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.14
技術(shù)公布日：2017.10.03