一种基于3D打印技术精准修复遗体面部残缺的方法技术

一种基于3D打印技术精准修复遗体面部残缺的方法，其特征在于：利用逝者生前一张正面照片或对逝者残缺面部进行三维扫描获得数据，使用计算机三维建模软件生成逝者面部三维模型并导入3D打印机打印出面部模型，以3D打印模型为模具制作硅胶、雕塑泥等材质的修复材料，或直接利用3D打印的面具作为修复材料，再对修复材料上色、固色和修整，与遗体相衔接。本发明专利技术与手工雕塑相比逼真度高，硅胶材料具有皮肤的触感，外观真实；尤其是能减少遗体整容师面对遗体的时间，降低其安全卫生风险，同时提高仪容修复的自动化程度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印技术精准修复遗体面部残缺的方法
本专利技术涉及一种遗体遗容修复方法，特别是一种基于3D打印技术精准修复遗体面部残缺的方法。
技术介绍
每年，因交通事故、意外坠落、火灾、矿难、工伤、面部肿瘤、癌症等原因死亡的人，常常因为面部受损或变形严重而无法举行告别仪式。不完整的遗体更是加重了逝者家属失去亲人的悲伤。让亲属有机会再一次见到逝者生前容貌，也让逝者体面、尊严的离开这个世界，将在很大程度上抚慰亲属的心灵创伤，同时也体现了现代化社会高度的人文关怀。由于人脸的唯一性、独特性，传统的遗体遗容修复是由遗体整容师完全依靠手工，用雕塑泥等材料塑造，对遗体整容师的雕塑技术要求高，耗时较长，难度较大，效果也难以把控。由于遗体整容师需要长时间面对遗体，特别是不同程度腐烂的遗体，对遗体整容师的身心健康也会造成较大的损害。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种基于3D打印技术精准修复遗体面部残缺的方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种基于3D打印技术精准修复遗体面部残缺的方法，其特征在于：利用逝者生前一张正面照片或对逝者残缺面部进行三维扫描获得数据，使用计算机三维建模软件生成逝者面部三维模型并导入3D打印机打印出面部模型，以3D打印模型为模具制作硅胶、雕塑泥材质的修复材料，或直接利用3D打印的面具作为修复材料，再对修复材料上色、固色和修整，与遗体相衔接，实现高还原度的遗体面部残缺修复。本专利技术的目的还可以这样实现：具体步骤是：1)建立逝者面部三维模型：对于需要全头重塑的遗体，根据逝者生前的平面照片，使用三维建模软件工具，建立逝者面部三维模型；对于逝者面部部分残缺的遗体，在对遗体进行初步处理后，先用三维扫描仪将面部现状进行扫描，将扫描得到的三维模型与前述根据逝者生前的平面照片建立的三维模型进行合并对比，获得需要修复部分的三维模型；然后根据逝者生前身体尺寸记录或家属描述确定具体模型尺寸；部分修复的应结合遗体面部现状确定逝者面部模型的具体尺寸。2)制作硅胶模型或阴阳模具的三维模型：以逝者面部三维模型为基础，增加厚度、阴阳模外壳、基底部分，制作出用于3D打印机直接打印的硅胶模型或阴阳模具文件；用3D打印机分别打印出硅胶模型或阴阳模具，打印出的硅胶模型或阴阳模具进行物理、化学抛光；3)硅胶面皮的制作：喷涂脱胶制剂：将抛光好的阴阳模具内部均匀喷涂脱胶制剂，保证硅胶面皮的顺畅脱膜；硅胶材料准备：根据阴阳模具大小及厚度，取适量硅胶，根据遗体肤色进行硅胶调色；放入抽真空设备中去除硅胶中的气泡；灌注硅胶：在10分钟内将硅胶灌入，防止脱胶剂挥发失效；在阴模内灌入适量硅胶，然后将阳模与阴模扣好，放入压延设备，保证阴阳模具的位置不发生改变；待硅胶固化后，分开阴阳模具，取出硅胶面皮；化妆预处理：将硅胶面皮表面进行固色、修整预处理，使得着色、形态更自然；4)修复材料与遗体衔接：在3D打印的面具或硅胶面皮等修复材料上进行上色、化妆，将制作的面具、面皮或人头整体或人头残缺部分模型与遗体相衔接处理好接缝使其过渡自然，再进行整体调整。所述的三维建模软件工具是遗容修复专用三维建模软件“遗体面部数字建模系统”或是通用软件Zbrush、3DMax。用于全面部修复，制作面部硅胶阳模的三维模型文件时，应等厚差2-5mm向内缩小面部三维模型尺寸；若用于部分缺损的修复，应根据遗体面部扫描数据制作阳模。并在阴阳模基底处制作有定位作用的相互咬合的方扣。选用经济性实用性较好的FDM打印机，PLA材料，打印层厚为0.01-0.25mm。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的遗容修复的方法，通过借助计算机图形学和3D打印技术制作出人脸轮廓模型，与手工雕塑相比逼真度高，降低了对遗体整容师的美术水平的要求。硅胶材料相比油泥、雕塑泥等传统遗容修复材料具有皮肤的触感，外观真实；而且脱模后不变形不易坏，形状可微调，便于化妆等后续工艺；硅胶面皮能制作成薄皮，边缘便于修整，使用范围大、操作简单，灵活方便。尤其是能减少遗体整容师面对遗体的时间，降低其安全卫生风险，同时提高仪容修复的自动化程度、保证修复逼真度、优化修复效果。本专利技术借助计算机图形学和3D打印技术制作出人脸轮廓模型，并可用硅胶等多种材料作为遗容修复的主要材料，保证了遗体面部特征有较高的还原度，修复后外观真实，是一种高效、创新的遗体修复方法。具体实施方式一、设备及材料3D打印机，三维扫描仪，抛光机，抽真空机，硅胶，脱胶剂，粘合剂，美容化妆工具等。二、基本工艺流程首先依托于计算机图形学，还原出较为逼真的三维人像模型，再利用3D打印技术制作出模型或模具，在此基础上制作出的修复材料直接用于遗容修复。修复材料有3D打印面具、硅胶面皮、雕塑泥等。通常有全头重塑以及部分修复两种情况：对于头部被严重损害的遗体，采用3D打印完整的面部轮廓模型，进行全头重塑；对于机械或病理造成了面部部分缺失的情况，则进行部分修复。基于3D打印的模型制作、硅胶面皮的制作、遗容修复应用等步骤。三、基于3D打印的模型制作1)建立逝者的三维人像模型。根据逝者的平面照片建立逝者的三维人像模型。可使用遗容修复专用三维建模软件“遗体面部数字建模系统”或是Zbrush、或是3DMax等三维建模软件工具。对于部分残缺的遗体，对遗体进行初步处理后，先用三维扫描仪将面部现状进行扫描(如手持式ArtecEva3D扫描仪)，得到的三维模型与新建三维模型进行合并对比。2)人像模型的尺寸确定。全面部修复根据身高、体重、家属描述等确定尺寸；部分修复应结合面部现状确定尺寸。3)直接利用3D打印的面具作为修复材料，将模型厚度设定为3mm左右，用3D打印机打印出直接用于修复的面具；4)以硅胶面皮作为修复材料，需制作硅胶模型阴阳模的三维模型文件。以三维人像模型为阴模基础，若全面部修复，则可等厚差2-5mm向内缩小人像模型制作硅胶阳模；若部分修复，则根据遗体面部数据扫描数据制作阳模。增加阴阳模外壳、基底部分，并在模型基底处制作有定位作用的相互咬合的方扣。5)可选用经济性实用性较好的FDM打印机，PLA材料，打印精度0.1mm可满足使用要求。打印出的模型进行物理、化学抛光，阴模的人像部分为抛光的重点，确保鼻、眼、唇等部位没有明显打印分层痕迹。四、硅胶面皮的制作及遗容修复应用1)喷涂脱胶制剂。将抛光好的磨具内部均匀喷涂脱胶制剂，保证硅胶面皮的顺畅脱膜。最好在10分钟内将硅胶灌入，防止脱胶剂挥发失效。2)硅胶材料准备。根据模型大小及厚度，取适量硅胶，根据遗体肤色进行硅胶调色。若硅胶中有气泡，需先放入抽真空设备中去除气泡。3)灌注硅胶。在阴模内灌入适量硅胶，然后将阳模与阴模扣好，放入压延设备，保证阴阳模具的位置不发生改变。4)硅胶面皮制作完成。待硅胶固化后，分开阴阳模具，取出硅胶面皮。5)化妆预处理。将面具、硅胶面皮等修复材料表面进行固色、修整等预处理，使得着色、形态更自然。6)全面部修复。直接在面具、硅胶面皮等修复材料上进行人像上色、化妆等，将制作出的人脸或人头，与遗体相衔接。7)部分修复。将制作好的硅胶面皮与遗体面部保留部分相衔接，处理好接缝使其过渡自然，再进行整体调整。上述建立逝者的三维人像模型的基本方法是：预先基于三维人脸数据库建立三维人脸统计模型，并且基于二维人脸数据库采用SDM算法训练本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于3D打印技术精准修复遗体面部残缺的方法，其特征在于：利用逝者生前一张正面照片或对逝者残缺面部进行三维扫描获得数据，使用计算机三维建模软件生成逝者面部三维模型并导入3D打印机打印出面部模型，以3D打印模型为模具制作硅胶、雕塑泥材质的修复材料，或直接利用3D打印的面具作为修复材料，再对修复材料上色、固色和修整，与遗体相衔接，实现高还原度的遗体面部残缺修复。

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术精准修复遗体面部残缺的方法，其特征在于：利用逝者生前一张正面照片或对逝者残缺面部进行三维扫描获得数据，使用计算机三维建模软件生成逝者面部三维模型并导入3D打印机打印出面部模型，以3D打印模型为模具制作硅胶、雕塑泥材质的修复材料，或直接利用3D打印的面具作为修复材料，再对修复材料上色、固色和修整，与遗体相衔接，实现高还原度的遗体面部残缺修复。2.根据权利要求1所述的基于3D打印技术精准修复遗体面部残缺的方法，其特征在于：具体步骤是：1)建立逝者面部三维模型：对于需要全头重塑的遗体，根据逝者生前的平面照片，使用三维建模软件工具，建立逝者面部三维模型；对于面部部分残缺的遗体，在对遗体进行初步处理后，先用三维扫描仪将面部现状进行扫描，将扫描得到的三维模型与前述根据逝者生前的平面照片建立的三维模型进行合并对比，获得需要修复部分的三维模型；然后根据逝者生前身体尺寸记录或家属描述确定具体模型尺寸；部分修复的应结合遗体面部现状确定逝者面部模型的具体尺寸；2)制作面具或阴阳模具的三维模型：以逝者面部三维模型为基础，增加厚度、阴阳模外壳、基底部分，制作出用于3D打印机直接打印的面具文件或阴阳模具文件；用3D打印机分别打印出面具模型或阴阳模具，打印出的硅胶模型或阴阳模具进行物理、化学抛光；3)硅胶面皮的制作：喷涂脱胶制剂：将抛光好的阴阳模具内部均匀喷涂脱胶制剂，保证...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉光，李伯森，陈霜玲，申世龙，付慧群，吴壮志，王永阔，周雪媚，
申请(专利权)人：民政部一零一研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11