一种鞋楦曲面的参数化重构方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种鞋楦曲面的参数化重构方法、系统、介质及设备，该方法包括以下步骤：S1、对鞋楦进行预处理，即对鞋楦进行去除网格非流形、光顺、补洞、填坑及简化的预处理操作；S2、提取鞋楦的所有特征点及特征线，并根据鞋楦的特征点和特征线将鞋楦分割成统口面、内怀面、外怀面和楦底面四个区域；S3、对鞋楦分割出来的四个区域分别进行切片、参数化、重采样、最小二乘生成控制顶点以及投影的操作，进而完成鞋楦曲面参数化重构；本发明专利技术通过鞋楦的特征点和特征线提取对鞋楦模型进行分割，对分割后得到的统口面、楦底面、内怀面和外怀面进行参数化曲面重构，适用于各种类型的鞋楦，保证鞋楦的特征点位置和楦长度误差小，满足光滑性和对称性。称性。称性。

【技术实现步骤摘要】
一种鞋楦曲面的参数化重构方法、系统、介质及设备


[0001]本专利技术涉及鞋楦曲面的逆向工程的
，尤其是指一种鞋楦曲面的参数化重构方法、系统、介质及设备。

技术介绍

[0002]鞋楦是制鞋的成形模具，鞋楦曲面是鞋样设计的源头和基础。鞋楦模型目前通过三维扫描仪可以得到其离散数据形式，如点云，网格数据等。而鞋样设计所需要的参数曲面则需要将鞋楦的离散数据通过逆向工程的方法进行转换。参数化曲面重构是其中一种逆向工程的方法。
[0003]近年来，随着信息技术的发展，市面上很多专业的鞋履设计软件，如Shoe Maker，Shoelast，分别提供了鞋楦逆向功能。ShoeMaker在特征线的提取上失败率非常高，需要用户手动做调整。通常为了保证1mm的误差范畴，需要大于400*600个控制顶点，为后续的鞋样设计带来繁重的负担。同时，在追求误差的过程中会造成曲面不光滑，对应鞋样设计的鞋片也会受影响。Shoelast同样不能很好的提取鞋楦的特征线，用户后期的调整非常繁琐。Shoelast为保证误差的同时减少控制顶点个数，提供了自适应控制顶点密度的方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鞋楦曲面的参数化重构方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对鞋楦进行预处理，即对鞋楦进行去除网格非流形、光顺、补洞、填坑及简化的预处理操作；S2、提取鞋楦的所有特征点及特征线，并根据鞋楦的特征点和特征线将鞋楦分割成统口面、内腰、外腰和楦底面四个区域；S3、对鞋楦分割出来的四个区域分别进行切片、参数化、重采样、最小二乘生成控制顶点以及投影的操作，得到最终控制顶点，进而完成鞋楦曲面的参数化重构。2.根据权利要求1所述的一种鞋楦曲面的参数化重构方法，其特征在于，在步骤S1中，具体执行以下操作：对鞋楦去除网格非流形，所述网格非流形包括非流形顶点、非流形边和非流形面；对鞋楦进行光顺操作，对于整体噪声大的鞋楦，通过拉普拉斯光顺对鞋楦进行全局光顺；对于具有褶皱、毛刺或刻痕的局部瑕疵的鞋楦，对该鞋楦的局部瑕疵进行多次局部光顺；对鞋楦进行简化，采用满足二次误差测度的边倒塌渐进式网格简化算法，减少网格顶点个数；对鞋楦进行补洞，采用基于泊松方程的补洞算法来修正补洞网格中三角面片的几何形状，使该几何形状能够适应并与周围的原始网格融合，在洞的边缘处形成光滑过渡；对鞋楦进行填坑，采用填坑算法对鞋楦的统口面处的刻楦机装卡的孔进行填补。3.根据权利要求1所述的一种鞋楦曲面的参数化重构方法，其特征在于，在步骤S2中，包括以下步骤：S201、通过主成分分析鞋楦，确定鞋楦的四个特征点，即鞋楦的楦尖点、统口前点、统口后点和后跟点；同时，采用有向图Dijkstra算法计算鞋楦的特征线，即计算鞋楦的统口线和楦底线；S202、根据统口线和楦底线，把鞋楦分割成统口面、楦面和楦底面三个区域，然后根据楦尖点和统口前点的连线以及统口后点和后跟点的连线，把楦面分割成内腰和外腰两个区域，从而使整个鞋楦被分割成统口面、内腰、外腰和楦底面这四个区域。4.根据权利要求1所述的一种鞋楦曲面的参数化重构方法，其特征在于，在步骤S3中，包括以下步骤：S301、首先对整个鞋楦进行楦面切片，构成400*200切片，形成400*200个采样点，然后对切片结果进行保角参数化；S302、对楦面的内腰和外腰的参数化结果进行重采样，拼接内腰和外腰的采样网格，用最小二乘生成楦面的控制顶点，然后对控制顶点进行C2拼接，提取重采样网格的的上、下轮廓；S303、从重采样网格的上、下轮廓切割统口面和楦底面，得到统口面和楦底面的切片，即对统口面的前端和后端、楦底面的前端和后端丢弃切线，用统口线及楦底线替换掉统口面和楦底面的切片边缘，再采用最小二乘法生成边界控制顶点，并且把边界控制顶点投影到侧面控制顶点所生成的曲面轮廓线上，从而生成最终的统口面和楦底面的控制顶点；其中，所述边界控制顶点为统口线和楦底面的控制点，所述侧面控制顶点为鞋楦的内腰和外腰的控制顶点。
5.根据权利要求1所述的一种鞋楦曲面的参数化重构方法，其特征在于，在步骤S301中，具体执行以下操作：对统口面和楦底面的中心点连线形成旋转中心轴，通过等分圆心角的方式在鞋楦的竖直方向上执行400次切片，然后在每条切片与网格相切之后形成的切线上等分200次，构成400*200次切片，形成400*200个采样点；以鞋楦的楦尖点、后跟点和统口后点形成鞋楦中轴面，根据鞋楦中轴面把步骤S301所述的400*200个采样点按空间位置分成两个部分，分别用保角参数化方法映射到正方形[0,1]*[0,1]的参数空间中。6.根据权利要求1所述的一种鞋楦曲面的参数化重构方法，其特征在于，在步骤S302中，具体执行以下操作：使用[0,1]采样对内腰和外腰的参数化结果进行重采样，同时把参数空间的点反求成鞋楦上的采样点，如公式(1)：{P
ij
＝(x
ij
,y
ij
,z
ij
),i＝1,2...,n,j＝1,2...,m}
ꢀꢀ
(1)其中，P
ij
表示采样点，(x
ij
,y
ij
,z<...

【专利技术属性】
技术研发人员：林子森，李琳，冼楚华，刘培珺，
申请(专利权)人：广东时谛智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：