活体生物三维数据采集和成型法制造技术

本发明专利技术属于制造玩偶、玩具人、物形态或它们部件的专门方法或合成物，尤其属于活体生物三维数据采集和成型法。本发明专利技术为一种活体生物三维数据采集和成型法，其技术要点在于用非接触三维扫描设备对活体生物原型进行三维数据采集，然后用成型设备成型。本发明专利技术的优点在于可直接对人及动物制作模型，由于将立体像转化成了数字模式，可实现远程传输、比例缩放、美术处理、按需修改、定制、批量生产，可应用快速成型技术进行成型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制造玩偶、玩具人、物形态或它们部件的专门方法或合成物，尤其属于活体生物三维数据采集和成型法。
技术介绍
目前所有人物、动物的立体像都是依靠人工进行制作。批量生产立体像的模具通常是用石膏等塑性材料在立体物上直接浇铸，因此很难在人或动物的面部直接进行取模，也就无法用工业的手段为活体生物制作模型。用传统方法制成的立体像与实物的比例是特定的，要想得到不同比例的立体像要重复制作过程。目前，随着工业数控成型设备、非接触三维扫描设备的出现，从原型到实物已不需要人们对原型进行繁琐的测绘、制图、再进行加工，而是直接用非接触三维扫描设备对实物进行三维数据采集，然后用成型设备直接成型。这种对物体的三维数据采集和成型法还只用于制造工业产品，还从未有人用这种方法来制作活体生物的立体像。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服上述缺点，提供一种利用工业设备对活体生物进行三维数据采集和成型的方法。本专利技术所采用的技术方案为一种活体生物三维数据采集和成型法，其技术要点在于用非接触三维扫描设备对活体生物原型进行三维数据采集，然后用成型设备成型。一方面，是工业上早已应用的三维数据采集和快速成型的逆向工程，另一方面，是人与动物的立体像还局限于艺术范畴而远离平民生活，人们渴望为自己及喜爱的人或动物制作立体像，而不仅仅只是拍平面照片。本专利技术突破工业与民用之间的壁垒，架起工业技术民用化的桥梁，克服了逆向工程只在工业上使用的思维定势所造成的思维惯性，创造性地将这种工业化生产模式应用于立体像制作上，并产生了出乎意料的技术效果，满足了人们制作立体像的愿望，同时大大扩大了逆向工程的应用范围。因此，本专利技术创造是一种克服技术偏见的技术。要想得到好的成像效果，就必须采集到真实的三维数据，但由于活体生物与实物相比存在着不稳定性，其造型具有唯一性和特定性，这给三维数据的采集带来困难。以上所述的用非接触三维扫描设备对活体生物原型进行三维数据采集，是用非接触三维扫描设备对活体生物进行多方位成像。同时针对活体生物的不稳定性，本专利技术在数据采集时，采用与正常拍照不同的方法，取样顺序是从活体造型最不稳定的部位开始逐渐到较稳定的部位(根据活体取样时的具体姿势而定)，并进行拼接而得到三维数据。所谓的最不稳定的部位是指活体生物在造型中最容易疲劳的部位。在对活体生物进行多方位成像时，难免会遇上死角，应对死角部位，进行单独取样，再拼接到整体中。在拼接过程中发现对活体取样不全的部位要重新进行取样，再拼接到整体中。眼皮三维数据采集的最佳角度为以鼻梁为中轴线左、右各偏20---35度角取左、右眼的三维数据。立体像分作艺术像和模型像两种，要使之忠于原型，必须具备轮廓相似、五官相似，头型相似，模型像还必须发型相似。而现有的非接触三维扫描设备无法对丝状物及黑色物体进行三维数据采集，为了能制作出模型像，可在对活体生物三维数据采集前，用彩色发胶对活体生物的毛发进行喷涂，使之自然结成块状，也可进行造型后成快状，再进行数据采集。艺术像的制作可建立发型、服饰等辅助数据库，根据需要进行选择。本专利技术的优点在于可直接对人及动物制作模型，由于将立体像转化成了数字模式，可实现远程传输、比例缩放、美术处理、按需修改、定制、批量生产，可应用快速成型技术进行成型。具体实施例方式下面对本专利技术进行详细的描述一种活体生物三维数据采集和成型法，用激光三维扫描仪对活体生物进行多方位成像，在对活体生物三维数据采集前，用彩色发胶对活体生物的毛发进行喷涂，使之结成块状，再进行数据采集，人体取样时所有的服饰、鞋帽均选用浅色调，取样顺序是从活体最不稳定处开始逐渐到稳定，眼皮三维数据采集的最佳角度为以鼻梁为中轴线左、右各偏20---35度角取左、右眼的三维数据，对活体整体成像的死角部位，如身体、四肢的弯曲部位，进行单独取样，对各次采集到的数据进行拼接而得到三维数据，在拼接过程中一旦发现取样不全，可对活体取样不全的部位进行重新取样，再拼接到整体中，采集数据完成后用快速成型设备RP或CNC成型。建立发型、服饰数据库，对成型设备成型的立体像进行后期修饰处理，制成成品。实施例1，制作人体半身正面立体像。人物穿浅色调的服饰、鞋，用彩色发胶对活体生物的毛发进行喷涂，使之结成块状，此时最不稳定的部位是人物的面部表情，用照像式三维扫描仪对人体以鼻梁为中轴线拍摄正面像，以鼻梁为中轴线向左、右各偏35度角拍摄左、右眼的三维数据，再拍摄人体左、右、后侧及头顶像，完成人体三维数据采集，应用Geomagic软件对已拍摄的各个面的图像进行拼接，整理，输出STC格式的立体图像(按所需的比例进行缩放)，然后用成型设备成型，进行后期表面打磨、上色。实施例2，制作人物翘着二郎腿坐姿全身塑像的全过程 一、人物身着浅兰色夹克衫、浅灰裤、白皮鞋，坐于无靠背圆椅，翘二郎腿坐好；二、拍摄1、先从最不稳定的下身翘着的腿开始拍摄，取主、后视图、俯、仰视图、左、右视图6个方位进行拍摄，由于弯折的膝盖内侧为死角，以其为主视图再拍一张；2、拍摄上身主、后视图、左、右视图4个方位；3、拍摄头部以鼻梁为中轴拍摄正面像，以鼻梁为中轴向左、右各侧20度拍摄，再拍摄头部左、右、后、顶部各一张，头部共7张；三、应用Geomagic软件对已拍摄的各个面的图像进行拼接，整理，并从发型库中选取人物满意的发型，与人物图像进行拼接，输出STC格式的立体图像(按所需的比例进行缩放)。四、应用SCA激光快速成型设备制作出实物模型；五、进行后期表面打磨、上色。权利要求1.活体生物三维数据采集和成型法，其特征在于用非接触三维扫描设备对活体生物原型进行三维数据采集，然后用成型设备成型。2.根据权利要求1所述的活体生物三维数据采集和成型法，其特征在于所述的用非接触三维扫描设备对活体生物原型进行三维数据采集，是用非接触三维扫描设备对活体生物进行多方位成像，取样顺序是从活体最不稳定处开始逐渐到稳定，并进行拼接而得到三维数据。3.根据权利要求1所述的活体生物三维数据采集和成型法，其特征在于对活体整体成像的死角部位，进行单独取样，再拼接到整体中。4.根据权利要求1所述的活体生物三维数据采集和成型法，其特征在于对活体取样不全的部位进行重新取样，再拼接到整体中。5.根据权利要求1所述的活体生物三维数据采集和成型法，其特征在于眼皮三维数据采集的最佳角度为以鼻梁为中轴线左、右各偏20---35度角取左、右眼的三维数据。6.根据权利要求1所述的活体生物三维数据采集和成型法，其特征在于在对活体生物三维数据采集前，用彩色发胶对活体生物的毛发进行喷涂，使之结成块状，再进行数据采集。7.根据权利要求1所述的活体生物三维数据采集和成型法，其特征在于建立发型、服饰数据库，对成型设备成型的立体像进行后期修饰处理，制成成品。8.根据权利要求1所述的活体生物三维数据采集和成型法，其特征在于人体取样时所有的服饰、鞋帽均选用浅色调。9.根据权利要求1所述的活体生物三维数据采集和成型法，其特征在于所用非接触三维扫描设备为照像式三维扫描仪。10.根据权利要求1所述的活体生物三维数据采集和成型法，其特征在于所用快速成型设备为RP或CNC。全文摘要本专利技术属于制造玩偶、玩具人、物形态或它们部件的专门方法或合成物，尤其属于活体生物三维数据采集和成型法。本专利技术为一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
活体生物三维数据采集和成型法，其特征在于：用非接触三维扫描设备对活体生物原型进行三维数据采集，然后用成型设备成型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄则林，
申请(专利权)人：黄则林，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]