一种数字化拓印方法、装置及计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数字化拓印方法、装置及计算机设备。该数字化拓印方法包括：首先获取目标物的三维模型，将三维模型进行透视投影，得到透视投影模型。再利用透视投影模型确定拓印基准面，生成基于所述拓印基准面的格网化深度图，然后根据格网化深度图创建目标二维矩阵。采用预设尺寸的窗口遍历格网化深度图，计算得到格网化深度图中每个格网的灰度值，将每个格网的灰度值作为目标二维矩阵对应的矩阵元素，得到数字化拓片。本发明专利技术利用数字化方法将三维目标物映射为二维数字全形拓片，降低了全形拓印的门槛，不会对目标物会造成不可逆的磨损和破坏，也避免了人工干预带来的透视不真实感，能真实体现目标物轮廓和表面花纹信息。

【技术实现步骤摘要】
一种数字化拓印方法、装置及计算机设备
本专利技术涉及数据处理领域，尤其涉及一种数字化拓印方法、装置及计算机设备。
技术介绍
传统拓印，是以湿纸紧覆于金石器物之上，用墨打拓，使器物铭文、纹饰、图形等特征真实复制到纸上的技法。从拓片内容的表现形式上看，最主要的可分为平面拓和全形拓。全形拓，又叫“立体拓”、“图形拓”、“器形拓”。它以墨拓作为主要手段，其主要步骤是先将一张平面的拓纸用白芨水浸湿敷在青铜器表面，然后用刷子轻轻敲打，使纸陷入表面的花纹而起伏凹凸，待纸张稍干后，再用大小不同的拓包蘸墨，反复轻轻地、均匀地拍刷，使墨均匀地涂布在纸上显现出立体的器形图形，并辅助以素描、剪纸、绘画等人工技术，最后就将目标物的立体形状与花纹复制并表现在纸面上。传统全形拓印方法从制作工艺上看，需要在器物表面涂抹化学材料，并进行捶拓，敲击等工序，对目标物会造成不可逆的磨损和破坏。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种数字化拓印方法、装置及计算机设备，具体方案如下：第一方面，本申请实施例提供了一种数字化拓印方法，所述方法包括：获取目标物的三维模型；将所述三维模型进行透视投影，得到透视投影模型；利用所述透视投影模型确定拓印基准面，生成基于所述拓印基准面的格网化深度图；根据所述格网化深度图创建目标二维矩阵；采用预设尺寸的窗口遍历所述格网化深度图，计算得到所述格网化深度图中每个格网的灰度值；将每个所述格网的灰度值作为所述目标二维矩阵对应的矩阵元素，得到数字化拓片。根据本申请公开的一种具体实施方式，将所述三维模型进行透视投影，得到透视投影模型的计算公式为：P＝Project×View×Model×p式中，P表示所述三维模型透视投影后的坐标，Project表示透视投影变换矩阵，View表示视图变换矩阵，Model表示模型变换矩阵，p表示所述三维模型的初始三维坐标。根据本申请公开的一种具体实施方式，所述利用所述透视投影模型确定拓印基准面的步骤，包括：旋转所述透视投影模型，使需要拓印的拓印基准面正对终端设备的显示界面，所述终端设备的显示界面为XY平面，所述终端设备的显示界面由里向外为Z轴正方向。根据本申请公开的一种具体实施方式，所述生成基于所述拓印基准面的格网化深度图的步骤，包括：对所述拓印基准面进行栅格化，得到被划分为预设格网数目的拓印基准面；在每个所述格网中填入深度值，生成对应所述拓印基准面的格网化深度图，所述深度值为所述格网中的预设点对应的三维模型表面点到透视投影中心的距离值，所述预设点包括所述格网中的任意一点，每个所述预设点在对应的所述格网中的位置相同。根据本申请公开的一种具体实施方式，所述根据所述格网化深度图创建目标二维矩阵的步骤，包括：将所述格网化深度图中每个所述格网的位置转化为深度二维矩阵中对应的行号和列号；将所述深度值作为所述深度二维矩阵中对应的元素值以获得所述深度二维矩阵；根据所述深度二维矩阵创建目标二维矩阵，所述目标二维矩阵的行数和列数分别不小于所述深度二维矩阵的行数和列数。根据本申请公开的一种具体实施方式，所述格网和所述窗口均为矩形，每个所述格网的尺寸和形状都相同，所述预设尺寸的窗口长度和宽度为所述格网长度和宽度的整数倍，所述采用预设尺寸的窗口遍历所述格网化深度图，计算得到所述格网化深度图中每个格网的灰度值的步骤，包括:将对应所述窗口的格网化深度图区域划分为大小相等的至少三个子区域；基于所述深度值，在对应所述窗口的全部所述子区域中选择三个所述深度值最小的预设点作为最高点，并由三个所述最高点构成参考平面；计算对应所述窗口的格网化深度图区域中的每个所述预设点与所述参考平面的距离值；将所述距离值通过灰度算法转化为灰度值。根据本申请公开的一种具体实施方式，所述得到数字化拓片的步骤，包括：基于模板卷积算法将所述目标二维矩阵进行模拟墨汁浓淡效果处理，将模拟墨汁浓淡效果处理后的所述目标二维矩阵作为数字化拓片。第二方面，本申请实施例提供了一种数字化拓印装置，所述装置包括：获取模块，用于获取目标物的三维模型；透视投影模块，用于将所述三维模型进行透视投影，得到透视投影模型；深度图生成模块，用于利用所述透视投影模型确定拓印基准面，生成基于所述拓印基准面的格网化深度图；矩阵生成模块，用于根据所述格网化深度图创建目标二维矩阵；遍历模块，用于采用预设尺寸的窗口遍历所述格网化深度图，计算得到所述格网化深度图中每个格网的灰度值；拓片生成模块，用于将每个所述格网的灰度值作为所述目标二维矩阵对应的矩阵元素，得到数字化拓片。第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现第一方面中任一项实施例所述的方法。第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，所述计算机可执行指令使所述处理器实现第一方面中任一项实施例所述的方法。相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：本专利技术提供一种数字化拓印方法、装置及计算机设备。该数字化拓印方法包括：首先获取目标物的三维模型，将三维模型进行透视投影，得到透视投影模型。再利用透视投影模型确定拓印基准面，生成基于所述拓印基准面的格网化深度图，然后根据格网化深度图创建目标二维矩阵。采用预设尺寸的窗口遍历格网化深度图，计算得到格网化深度图中每个格网的灰度值，将每个格网的灰度值作为目标二维矩阵对应的矩阵元素，得到数字化拓片。本专利技术利用数字化方法将三维目标物映射为二维数字全形拓片，降低了全形拓印的门槛，不会对目标物会造成不可逆的磨损和破坏，也避免了人工干预带来的透视不真实感，能真实体现目标物轮廓和表面花纹信息。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对本专利技术保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。图1为本申请实施例提供的一种数字化拓印方法的流程示意图；图2为本申请实施例提供的一种数字化拓印装置的模块框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字化拓印方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取目标物的三维模型；/n将所述三维模型进行透视投影，得到透视投影模型；/n利用所述透视投影模型确定拓印基准面，生成基于所述拓印基准面的格网化深度图；/n根据所述格网化深度图创建目标二维矩阵；/n采用预设尺寸的窗口遍历所述格网化深度图，计算得到所述格网化深度图中每个格网的灰度值；/n将每个所述格网的灰度值作为所述目标二维矩阵对应的矩阵元素，得到数字化拓片。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字化拓印方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标物的三维模型；
将所述三维模型进行透视投影，得到透视投影模型；
利用所述透视投影模型确定拓印基准面，生成基于所述拓印基准面的格网化深度图；
根据所述格网化深度图创建目标二维矩阵；
采用预设尺寸的窗口遍历所述格网化深度图，计算得到所述格网化深度图中每个格网的灰度值；
将每个所述格网的灰度值作为所述目标二维矩阵对应的矩阵元素，得到数字化拓片。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述三维模型进行透视投影，得到透视投影模型的计算公式为：
P＝Project×View×Model×p
式中，P表示所述三维模型透视投影后的坐标，Project表示透视投影变换矩阵，View表示视图变换矩阵，Model表示模型变换矩阵，p表示所述三维模型的初始三维坐标。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述透视投影模型确定拓印基准面的步骤，包括：
旋转所述透视投影模型，使需要拓印的拓印基准面正对终端设备的显示界面，所述终端设备的显示界面为XY平面，所述终端设备的显示界面由里向外为Z轴正方向。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成基于所述拓印基准面的格网化深度图的步骤，包括：
对所述拓印基准面进行栅格化，得到被划分为预设格网数目的拓印基准面；
在每个所述格网中填入深度值，生成对应所述拓印基准面的格网化深度图，所述深度值为所述格网中的预设点对应的三维模型表面点到透视投影中心的距离值，所述预设点包括所述格网中的任意一点，每个所述预设点在对应的所述格网中的位置相同。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述格网化深度图创建目标二维矩阵的步骤，包括：
将所述格网化深度图中每个所述格网的位置转化为深度二维矩阵中对应的行号和列号；
将所述深度值作为所述深度二维矩阵中对应的元素值以获得所述深度二维矩阵；
根据所述深度二维矩阵创建目标二维矩阵，所述目标二维矩阵的行数和列数分别不小于所述深度二维矩阵的行数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少华，方程喜，陈正魁，姚立，
申请(专利权)人：武汉数文科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42