一种物体表面程序排板成型方法技术

一种物体表面程序排版成型方法属于物体成型技术领域。主要包括物体表面信息的测取、处理、储存、转换、传递、排版成型。其特征是按物体表面程序借助计算机辅助排版成型的使物体再现的排版块由基础块和表面块组成，按物体表面程序确定的能表示物体曲面特征的表面块布置在做为物体内部的按物体表面程序确定的基础块的外表面，排版块的结合面有定位的坐标线，基础块与基础块、基础块与表面块、表面块与表面块之间用粘结剂连接。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种物体表面程序排版成型方法一种物体表面程序排版成型方法涉及到物体表面立体宏观信息的测取、记录、处理、储存、传递、输入、执行的物体立体原型的再现方法，属于物体表面立体原型再现的成型
现有技术测取物体表面立体信息的方法分为直接接触法和间接非接触法。直接接触法是利用计量工具直接测取物体表面数据，由人工或计算机处理后绘制在图纸上或显示在屏幕上。常用的间接非接触法有摄影技术、激光全息摄影技术、立体座标摄影计算机解析技术、激光测距扫描技术、X光CT断层扫描技术。非接触法主要取声、光、电、磁信号，经过电子技术、机算机技术处理后转换成影视信号或数字信号储存在照片、底片、电视屏幕、磁带、光盘、芯片或图纸上。而从图纸、机算机内存信号、电子仪器内部中间信号转换成影视信息或数字信息，最后再现为立体原型的常用方法有：机械去除成型法；利用现有技术做出相应的模具，再用模具复制成立体原型方法；用计算机和数控执行机构，使用机械去除的程控自动加工法；扫描热熔局部去除成型法；手工雕塑成型法。信息的传递常用有直接长度信息机械传递法及转换成其它信号的有线、无线电子传递法，然后再通过仪器转换成运动信号、长度信号、数字信号、影视信号。上述现有技术为人们提供了各种物体表面立体信息的测取、记录、处理、储存、转换、传递、最后成-->型的物体表面原型再现成型技术。而对于象立体地形图、工艺雕塑品这一类复杂的物体立体表面复制，如采用上述的手工雕塑成型法，则要求操作者有高的技术水平及灵感，需要大量手工劳动，且制造时间长、成本高、重复制造的准确性差、不能实现批量工业化生产。本专利技术的目的是提供一种物体表面程序排版成型法，实现工业化批量生产复制复杂的物体立体表面及工艺雕塑品，减少操作者手工劳动，降低制造成本。本专利技术是这样实现的：参见附图1至图12(图中含义详见附图说明部分)。一种主要包括物体表面信息的测取、处理、储存、转换、传递、最后成型的物体表面程序排版成型方法，其特征是按物体表面程序借助计算机辅助排版成型的使物体再现的排版块由基础块和表面块组成，按物体表面程序确定的能表示物体曲面特征的表面块布置在做为物体内部支柱的按物体表面程序确定的基础块的外表面，排版块的结合面有定位的座标线，基础块与基础块、基础块与表面块、表面块与表面块之间用粘结剂连接。本专利技术主要包括：采用现有技术测取物体表面信息，经过电子技术、计算机技术处理后转换成影视信号或数字信号，通过已知的信息传递技术及电子仪器转换成运动信号、长度信号、数字信号及影视信号，最终完成按物体表面程序借助计算机辅助排版成型使物体再现。而本专利技术特有的排版块即类似于印刷活字制版的铅字，它由基础块和表面块组成。基础块构成物体内部支柱结构做为骨架。能表示物体表面曲面特征的表面块布置在基础块的外表面。排版块结合面有定位座标线。基础块、表面块的种类、结构尺寸、数量、排版位置均由物体表面按三维座标系分解的程序(以下简称表面程序)确定。这-->样按物体表面程序借助计算机辅助排版将排版块布置在相应位置，排版块用粘结剂连接，最后稍加表面修整，实现了物体表面程序排版成型使物体表面信息得以再现。本专利技术是一种按着三维立体座标图用数据表达的物体表面立体信息再现的方法。它采用按计算机提供的立体三维信息的最终数据，在一种有座标的版上用积木的方法把予先制造好的有一定几何尺寸的排版块，按物体被分解的断层借助计算机辅助指导作用按予定的分解程序逐一提供分解图及数据，按三维座际予定位置、数据排进适合的排版块。这些排版块的集合就成了原物体一个断层的三维立体信息的再现。排版过程中按着在每一个断层中要一部分一部分的排版，排完一个断层后再进行下一个断层的排版工作。要做好断层内及断层间排版块的配合连接工作。这种排成的版面凸凹不平是由物体表面程序确定的，它正好体现了原物体表面的结构特征。所有断层排版完成后，局部排版块间小的缝隙用相应材料的粉沫与粘结剂的混合物填充使表面圆滑过渡。各种结构的排版块按着规定的工程制造予定尺寸公差成批制造。这样就为雕塑品及其它复杂物体批量复制创造了条件，并克服了手工制造雕塑时的随意性。本专利技术根据了微分学的原理：任意曲线被分解后都可以找到对应的近似函数曲线，函数曲线上某点的微分可被近似看做为该点切线处的局部线段。对于任意曲面，其曲面上某点的微分可以用该点切面处的局部平面近似表示，这些局部平面在原分解点按原向量集合，就可获得物体立体表面信息的近似再现。曲面分解的愈多、愈小，按向量集合后所得的再现品与原物体表面愈接近。为了获得工业化批量生产，把物体立体表面按直角座标系型、-->圆柱极座标系型、球极座标系型以及这三种座标系型的混合使用的三维座标系分解的程序分解。一.直角座标系型。如单面浮雕、北海公园九龙壁这一类型的物体立体原型。它的扫描断层可取Y、Z平面方向(见图6)被分解后物体数据图表示方法为：X1(Ym、2n)是第一个子集；X2(Ym、2n)是第二个子集；···········；···········；···········；Xk(Ym、Zn)是第K个子集。X1、X2......、Xk共K个子集组成了平面浮雕的数据图。其中k、m、n是予先要分解的设定的自然数。X1、X2...Xk的阶差(即X2-X1，.....，Xk-Xk-1)，Y1-Y2、......、Ym的阶差(即Y2-Y1，......，Ym-Ym-1)都要予先设定。二.圆柱极座标系型。如圆柱浮雕、华表龙腾图案浮雕这一类物体立体原型。它的扫描断层可取X、R极座标平面(见图7)，W表示圆柱的中心轴高度方向，α表示圆心角，R表示半径，被分解后物体数据图为：W1(αm，Rn)是第一个子集；W2(αm，Rn)是第二个子集；···········；···········；···········；Wk(αm，Rn)是第k个子集。W1、W2、......，Wk共k个子集组成了圆柱浮雕的数据图。k、m、n是予先要分解设定的自然数。W1、-->W2......、Wk的阶差(即W2-W1......，Wk-Wk-1)，α1、α2、......αm的阶差(即α2-α1，......αm-αm-1)都要予先设定。三.球极座标系型。如凸版地球仪这一类物体立体原型。它的扫描断层可取U、Q平面(见图8)，V表示经度，U表示纬度，Q表示球半径，被分解后物体数据图为：V1(Um、Qn)是第一个子集；V2(Um、Qn)是第二个子集；···········；···········；···········；Vk(Um，Qn)是第k个子集。V1、V2、......Vk共k个子集组成了球型浮雕数据图。k、m、n是予先要分解设定的自然数。V1、V2、.......、Vk的阶差(即V2-V1，......…，Vk-Vk-1，U1、U2、......、Um的阶差(即U2-U1，.......，Um、Um-1)都要予先设定。三种座标系是可以互相转换的，混合使用是为了处理某一复杂表面时采用某种座标系表达时比较简明方便。例如石狮子方基座可采用直角座标系，身体可采用圆柱极座标系、头部可采用球极座标系。按上述每一类型子集的集合选定排版块借助计算机辅助按三维座标系在座标版上排版。排版块又分为基础块和表面块。由物体表面程序确定的基础本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主要包括物体表面信息的测取、处理、储存、转换、传递、最后成型的物体表面程序排版成型方法，其特征是按物体表面程序借助计算机辅助排版成型的使物体再现的排版块由基础块和表面块组成，按物体表面程序确定的能表示物体曲面特征的表面块布置在做为物体内部支柱的按物体表面程序确定的基础块的外表面，排版块的结合面有定位的座标线，基础块与基础块、基础块与表面块、表面块与表面块之间用粘结剂连接。

【技术特征摘要】
1.一种主要包括物体表面信息的测取、处理、储存、转换、传递、最后成型的物体表面程序排版成型方法，其特征是按物体表面程序借助计算机辅助排版成型的使物体再现的排版块由基础块和表面块组成，按物体表面程序确定的能表示物体曲面特征的表面块布置在做为物体内部支柱的按物体表面程序确定的基础块的外表面，排版块的结合面有定位的座标线，基础块与基础块、基础块与表面块、表面块与表面块之间用粘结剂连接。2.如权利要求1所述的物体表面程序排版成型方法，其特征是物体立体表面按直角座标系型、圆柱极座标系型、球极座标系型以及这三种座标系型的混合使用的三维座标系分解的程序分解。3.如权利要求1所述的物体表面程序排版成型方法，其特征是排版块借助计算机辅助按三维座标系在座标版上排版。4.如权利要求1所述的物体表面程序排版成型方法，其特征是按物体表面程序要求对于属于按直角座标系分解的物体，基础块由直六面体组成。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明兰，
申请(专利权)人：刘明兰，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]