一种可摘局部义齿智能设计方法技术

本发明专利技术公开了一种可摘局部义齿智能设计方法，属于3D打印技术领域，包括根据边

【技术实现步骤摘要】
一种可摘局部义齿智能设计方法


[0001]本专利技术属于3D打印
，尤其涉及一种可摘局部义齿智能设计方法。

技术介绍

[0002]义齿分为可摘与固定两种。固定义齿(俗称“固定假牙”)是不能由患者自己取戴的，而可摘义齿(俗称“活动假牙”)可以由患者方便地取戴。
[0003]目前义齿的制作逐渐趋向于数字化，通过3D打印机进行义齿打印将逐渐成为市场上的主流方法。
[0004]目前在利用3D打印机进行义齿制作具有以下缺点：
[0005]1.现有的3D模型样条线编辑、裁剪技术大多是基于空间样条线投影实现，曲线的投影方向是保证样条线质量的关键。对于复杂模型，曲线的投影方向很难准确确定，从而导致在样条线绘制过程中，样条线会出现畸变、不连续等问题，从而导致后续裁剪的不稳定。
[0006]2.无法形成快速智能的建模流程，依然采用传统的人工绘制方式对义齿的各个部件进行建模绘制。
[0007]3.采用传统的“三角形
‑
三角形”相交的方法进行布尔运算，内存占用率高，计算速度慢。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种可摘局部义齿智能设计方法，解决了提高运算速度、降低内存使用率、实现智能推荐义齿模板模型的技术问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种可摘局部义齿智能设计方法，包括如下步骤：
[0011]步骤1：建立客户端服务器、建模服务器和3D打印平台，客户端服务器、建模服务器和3D打印平台通过互联网相互通信，建模服务器与一个口内扫描仪通过互联网相互通信；3D打印平台上设有人机交互交界面；
[0012]客户端服务器获取电子订单后，将电子订单发送给建模服务器进行确认；
[0013]步骤2：建模服务器在确认电子订单后，通过口内扫描仪获取初始口腔建模数据；建模服务器将电子订单和初始口腔建模数据同时发送给3D打印平台；
[0014]步骤3：3D打印平台确认电子订单后，根据初始口腔建模数据建立口腔模型；
[0015]3D打印平台根据口腔模型选择支架共同就位道，同时选择基牙的位置，并根据支架共同就位道和基牙的位置信息生成建模基础信息；
[0016]3D打印平台通过口腔模型获取牙齿缺失位信息；
[0017]步骤4：3D打印平台将建模基础信息和牙齿缺失位信息作为条件，从模型数据库中调取一个义齿模板模型；
[0018]步骤5：3D打印平台根据边
‑
三角形相交的方法对口腔模型和义齿模板模型分别进行布尔运算，对口腔模型和义齿模板模型分别进行网格化处理，建立世界坐标系，分别记录
网格化处理时，在口腔模型和义齿模板模型中选出的每一个种子节点在世界坐标系中的坐标信息以及节点编号，同时记录网格化处理中的所有子网格的面积以及网格编号，分别建立口腔模型和义齿模板模型的网格增长关系列表，网格增长关系列表用于表示种子节点与子网格之间的从属关系；
[0019]步骤6：以口腔模型为基准，对比口腔模型中的种子节点和义齿模板模型中的种子节点之间的重合度，生成重合度表报；
[0020]步骤7：根据重合度表报，对比口腔模型和义齿模板模型中的三角面片的数量以及所有三角面片的总面积，生成网格对比报表；
[0021]步骤8：根据重合度表报和网格对比报表确定义齿模板模型与口腔模型之间的契合度；
[0022]步骤9：3D打印平台根据步骤4到步骤8的方法，从模型数据库中筛选出与口腔模型契合度最高的义齿模板模型作为参考义齿模型，并通过人机界面展示给操作人员。
[0023]优选的，所述边
‑
三角形相交的方法为在根据布尔运算的方法进行三角形
‑
三角形的相交运算时，只以一个三角形的边为基本元素与另一个三角形进行相交运算，在求相交的运算过程中，记录交点坐标、属性以及相交面或边的索引信息。
[0024]优选的，在建立口腔模型或义齿模板模型的种子节点与子网格之间的网格增长关系列表时采用的方法原理相同，具体包括如下步骤：
[0025]步骤S5
‑
1：在对口腔模型或义齿模板模型进行布尔运算时，确定所有相交三角形端点的内外属性；
[0026]步骤S5
‑
2：选择一个属性为内属性的端点作为种子节点，将与种子节点相交的所有相交线段作为边界进行网格增长，直到访问到所有联通的三角面片为止；
[0027]步骤S5
‑
3：利用步骤S5
‑
2中访问到三角面片形成新的子网格；
[0028]步骤S5
‑
4：利用步骤S5
‑
2到步骤S5
‑
3的方法进行网格生成，直到所有的内属性的端点均生成子网格为止，将生成的所有的子网格合并完成整个布尔操作；
[0029]步骤S5
‑
5：建立子网格与种子节点之间的从属关系，生成网格增长关系列表。
[0030]优选的，在执行步骤S5
‑
1时，确定相交三角形端点的内外属性的方法如下：
[0031]步骤S5
‑1‑
1：设Δabc与Δefg相交，其交线为mn，n
abc
和n
def
分别是Δabc与Δefg的法线，方向为(x
n1
，y
n1
，z
n1
)和(x
n2
，y
n2
，z
n2
)；Δabc与Δefg所在面上一点的坐标分别为(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)，则其所在平面方程分别用以下公式表示：
[0032]F
abc
(x，y，z)＝(X
‑
x1).x
n1
+(y
‑
y1).y
n1
+(z
‑
z1).z
n1
＝0；
[0033]F
def
(x，y，z)＝(x
‑
x2).x
n2
+(y
‑
y2).y
n2
+(z
‑
z2).z
n2
＝0；
[0034]步骤S5
‑1‑
2：边ac与Δdef相交于点n，则对于点a，判断点a与模型的位置关系，即将点a的坐标带入平面方程求解：若F
abc
(x，y，z)＜0，则点a位于模型的“内部”，其属性为内属性，反之则为外属性。
[0035]优选的，在执行步骤6时，具体包括如下步骤：
[0036]步骤6
‑
1：预设一个半径阈值R，选取口腔模型中的任意一个种子节点j，以种子节点j为圆心，以半径阈值R为半径设置搜索区域；
[0037]步骤6
‑
2：将搜索区域映射到义齿模板模型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可摘局部义齿智能设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：建立客户端服务器、建模服务器和3D打印平台，客户端服务器、建模服务器和3D打印平台通过互联网相互通信，建模服务器与一个口内扫描仪通过互联网相互通信；3D打印平台上设有人机交互交界面；客户端服务器获取电子订单后，将电子订单发送给建模服务器进行确认；步骤2：建模服务器在确认电子订单后，通过口内扫描仪获取初始口腔建模数据；建模服务器将电子订单和初始口腔建模数据同时发送给3D打印平台；步骤3：3D打印平台确认电子订单后，根据初始口腔建模数据建立口腔模型；3D打印平台根据口腔模型选择支架共同就位道，同时选择基牙的位置，并根据支架共同就位道和基牙的位置信息生成建模基础信息；3D打印平台通过口腔模型获取牙齿缺失位信息；步骤4：3D打印平台将建模基础信息和牙齿缺失位信息作为条件，从模型数据库中调取一个义齿模板模型；步骤5：3D打印平台根据边
‑
三角形相交的方法对口腔模型和义齿模板模型分别进行布尔运算，对口腔模型和义齿模板模型分别进行网格化处理，建立世界坐标系，分别记录网格化处理时，在口腔模型和义齿模板模型中选出的每一个种子节点在世界坐标系中的坐标信息以及节点编号，同时记录网格化处理中的所有子网格的面积以及网格编号，分别建立口腔模型和义齿模板模型的网格增长关系列表，网格增长关系列表用于表示种子节点与子网格之间的从属关系；步骤6：以口腔模型为基准，对比口腔模型中的种子节点和义齿模板模型中的种子节点之间的重合度，生成重合度表报；步骤7：根据重合度表报，对比口腔模型和义齿模板模型中的三角面片的数量以及所有三角面片的总面积，生成网格对比报表；步骤8：根据重合度表报和网格对比报表确定义齿模板模型与口腔模型之间的契合度；步骤9：3D打印平台根据步骤4到步骤8的方法，从模型数据库中筛选出与口腔模型契合度最高的义齿模板模型作为参考义齿模型，并通过人机界面展示给操作人员。2.如权利要求1所述的一种可摘局部义齿智能设计方法，其特征在于：所述边
‑
三角形相交的方法为在根据布尔运算的方法进行三角形
‑
三角形的相交运算时，只以一个三角形的边为基本元素与另一个三角形进行相交运算，在求相交的运算过程中，记录交点坐标、属性以及相交面或边的索引信息。3.如权利要求2所述的一种可摘局部义齿智能设计方法，其特征在于：在建立口腔模型或义齿模板模型的种子节点与子网格之间的网格增长关系列表时采用的方法原理相同，具体包括如下步骤：步骤S5
‑
1：在对口腔模型或义齿模板模型进行布尔运算时，确定所有相交三角形端点的内外属性；步骤S5
‑
2：选择一个属性为内属性的端点作为种子节点，将与种子节点相交的所有相交线段作为边界进行网格增长，直到访问到所有联通的三角面片为止；步骤S5
‑
3：利用步骤S5
‑
2中访问到三角面片形成新的子网格；步骤S5
‑
4：利用步骤S5
‑
2到步骤S5
‑
3的方法进行网格生成，直到所有的内属性的端点
均生成子网格为止，将生成的所有的子网格合并完成整个布尔操作；步骤S5
‑
5：建立子网格与种子节点之间的从属关系，生成网格增长关系列表。4.如权利要求3所述的一种可摘局部义齿智能设计方法，其特征在于：在执行步骤S5
‑
1时，确定相交三角形端点的内外属性的方法如下：步骤S5
‑1‑
1：设Δabc与Δefg相交，其交线为mn，n
abc
和n
def
分别是Δabc与Δefg的法线，方向为(x
n1
,y
n1
,z
n1
)和(x
n2
,y
n2
,z
n2
)；Δabc与Δefg所在面上一点的坐标分别为(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)，则其所在平面方程分别用以下公式表示：F
ab...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，王志涛，谢大权，
申请(专利权)人：南京铖联激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：