一种将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法技术

本发明专利技术公开一种将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法，该方法首先对扫描得到的鞋楦点云数据进行坐标变换，将扫描坐标系内的数据变换到建模坐标系中，之后在建模坐标系中对点云数据进行取样、插值等操作依次得到鞋楦点云数据中鞋楦的筒口曲面数据、底面曲面数据和侧曲面数据，最后利用这三部分的数据形成可编辑的、完整的鞋楦Nurbs曲面。本申请公开的方法操作简单、同时解决扫描云点数据和NC代码刀轨路径数据两种数据来源重新构建Nurbs曲面的问题，为皮鞋的设计、修改、拼接及皮革展开提供可编辑数字模型，提高鞋子的设计效率，降低设计成本，实现了鞋楦数字化设计，这对皮革产业的意义重大。产业的意义重大。产业的意义重大。

【技术实现步骤摘要】
一种将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法


[0001]本专利技术涉及鞋楦数字建模
，特别涉及一种将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法。

技术介绍

[0002]鞋楦是制作鞋的成型模具，其面型设计决定了鞋的造型和式样，鞋楦设计的数字化模型一般有两种方式获取，一种采用光学扫描仪把鞋楦经过扫描后生成鞋楦数据的方式获得，然而扫描录入的鞋楦数据一般是由几百万个无相互关系的云点坐标值组成，这些云点坐标值形成的曲面很难进行编辑修改，因此呈点云坐标状态的鞋楦数据对于鞋的制作而言利用意义并不大；另外一种是通过加工鞋楦的刀轨路径数据(NC代码)转换为鞋楦几何模型数据方式获得，然而所得到的鞋楦几何模型数据中带有前后加工工装模型，不能直接利用，需要将前后加工工装数据去除，修补曲面后才能应用于鞋的制作。
[0003]在现有技术中，一般利用鞋楦数据生成的Nurbs曲面模型，Nurbs曲面鞋楦模型具有表面光滑，可编辑、修改和拼接等优点，因此，Nurbs曲面对鞋样设计、修改、拼接以及皮革展开等领域提供广阔的应用空间，其不仅可以提高生产效率，节约成本，同时可促使该产业从以前传统手工制鞋为主的生产方式向机械自动化生产方式转变。
[0004]然而现有技术中利用鞋楦扫描点云数据生成Nurbs曲面模型，采用从扫描云点数据提取关键点或特征点重构Nurbs曲面的方法，虽然可以实现扫描类的云点鞋楦数据转换为Nurbs曲面的功能，但无法满足由NC代码刀轨路径数据转换为鞋楦Nurbs曲面的需求。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法，该方法方法可同时将扫描云点数据和NC代码刀轨路径数据两种数据转化为可编辑的Nurbs曲面，为皮鞋的设计、修改、拼接及皮革展开提供数字模型，提高鞋子的设计效率，降低设计成本。
[0006]为达此目的，本申请采用以下技术方案：一种将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法，所述方法包括：
[0007]S1：扫描得到鞋楦点云数据，并将点云数据进行保存；
[0008]S2：建立建模坐标系，调整鞋楦姿态，将点云数据从扫描坐标系变换到建模坐标系中；
[0009]S3：利用n个平行的横截平面截取鞋楦的扫描点云数据得到n条相交曲线，并对每条相交曲线上的点按顺序进行排列，组成鞋楦矩阵数据；
[0010]S4：在鞋楦矩阵数据中提取鞋楦关键点；
[0011]S5：识别每条相交曲线上的鞋楦侧曲面与鞋楦筒口曲面的左分界点和右分界点以及鞋楦侧曲面与鞋楦底面曲面的左分界点和右分界点；
[0012]S6：在鞋楦矩阵数据中提取鞋楦筒口曲面数据和鞋楦底面曲面数据；
[0013]S7：在鞋楦筒口曲面数据和鞋楦底面曲面数据之间构建u条横向辅助曲线，在每条辅助曲线上对应取v个点；
[0014]S8：依次在u条横向辅助曲线上提取对应位置上的点的数据，连接对应位置的点的数据组成一条纵向样条曲线，得到v条纵向样条曲线；
[0015]S9：将每条纵向样条曲线上的关键点的数量从u增加到w，再将w个关键点向鞋楦侧曲面投影，得到投影点，根据投影点重新构建可编辑的鞋楦侧曲面的Nurbs曲面；
[0016]S10：根据鞋楦筒口曲面数据和鞋楦底面曲面数据创建鞋楦底面和筒口的Nurbs曲面，鞋楦侧曲面的Nurbs曲面、鞋楦底面的Nurbs曲面和鞋楦筒口Nurbs曲面组成一个封闭完整的鞋楦Nurbs曲面。
[0017]优选的，所述S2中的建模坐标系是：以鞋楦后跟指向头部的方向为Z轴正方向，鞋楦由底面指向上方为Y轴正方向，鞋楦外侧面指向内侧面为X轴正方向；鞋楦姿态调整为：鞋楦头部中点与尾部中点连线与Z轴对齐，鞋楦尾部中点O2的Z坐标值为0，前跷高度为10mm，鞋楦底面最低点J1点的Y坐标值为0。
[0018]优选的，所述S3中的横截平面为垂直于Z轴的平面；所述鞋楦扫描点云数据与n个横截平面相交的方式为：垂直于Z轴的横截平面从鞋楦尾部尖点O2处开始，沿Z轴正方向均匀平移直至到鞋楦头部尖点A处结束；所述相交曲线上的所有点按顺时针排列或者按逆时针排列。
[0019]优选的，所述S4中的鞋楦关键点为：在ZOY平面内的鞋楦尾部中点O2、鞋楦筒口靠近鞋楦尾部的尖点O1、鞋楦筒口靠近鞋楦头部的尖点K、鞋楦头部尖点A、鞋楦底面最低点J1、鞋楦底面足弓最高点G5和鞋楦底面上足弓与后跟分界点H。
[0020]优选的，所述S5中鞋楦侧曲面与鞋楦筒口曲面的左分界点和右分界点根据相交曲线在筒口位置处的曲线尖点特征进行识别；鞋楦侧曲面与鞋楦底面曲面的左分界点和右分界点根据相交曲线在底面位置处的曲线尖点特征进行识别。
[0021]优选的，所述S6中的提取鞋楦筒口曲面数据和鞋楦底面曲面数据过程如下：
[0022]依次从O2点到A点区间内的每条相交曲线中，提取位于该相交曲线上的鞋楦侧曲面与鞋楦底面曲面的左分界点和右分界点之间的点数据，组成底面曲面数据，底面曲面数据中的第一条和最后一条数据为底面曲线头部和尾部的数据段；依次从O1点到K点区间内的每条相交曲线中，提取位于该相交曲线上的鞋楦侧曲面与鞋楦筒口曲面的左分界点和右分界点之间的点数据，组成筒口曲面数据，筒口曲面数据第一条和最后一条数据为筒口曲线靠近鞋楦头部和靠近鞋楦尾部的的数据段。
[0023]优选的，所述S8中将u条辅助曲线矩阵数据中的行列进行转置操作，形成围绕鞋楦一周的纵向辅助曲线矩阵数据，得到v条纵向样条曲线。
[0024]优选的，所述S9中的鞋楦侧曲面用鞋楦扫描点云数据表征或者用鞋楦矩阵数据阵表征。
[0025]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开的一种将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法，该方法可同时解决扫描云点数据和NC代码刀轨路径数据两种数据来源重新构建Nurbs曲面的问题，该方法将鞋楦的扫描点云数据转化为可编辑的Nurbs曲面，为皮鞋的设计、修改、拼接及皮革展开提供数字模型，提高鞋子的设计效率，降低设计成本，实现了鞋楦数字化设计，这对皮革产业的意义重大。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法的流程图。
具体实施方式
[0027]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本专利技术的原理，应被理解为本专利技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本专利技术公开的这些技术启示做出各种不脱离本专利技术实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本专利技术的保护范围内。
[0028]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0029]本申请的将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法的流程如图1所示，包括以下步骤：
[0030]第一步：扫描得到鞋楦点云数据，并将点云数据进行保存，这里点云数据包括点的数量及相应的点在扫描坐标系内的坐标值；
[0031]第二步：建立建模坐标系，并调整鞋楦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法，其特征在于，所述方法包括：S1：扫描得到鞋楦点云数据，并将点云数据进行保存；S2：建立建模坐标系，调整鞋楦姿态，将点云数据从扫描坐标系变换到建模坐标系中；S3：利用n个平行的横截平面截取鞋楦的扫描点云数据得到n条相交曲线，并对每条相交曲线上的点按顺序进行排列，组成鞋楦矩阵数据；S4：在鞋楦矩阵数据中提取鞋楦关键点；S5：识别每条相交曲线上的鞋楦侧曲面与鞋楦筒口曲面的左分界点和右分界点以及鞋楦侧曲面与底面曲面的左分界点和右分界点；S6：在鞋楦矩阵数据中提取鞋楦筒口曲面数据和鞋楦底面曲面数据；S7：在鞋楦筒口曲面数据和鞋楦底面曲面数据之间构建u条横向辅助曲线，在每条辅助曲线上对应取v个点；S8：依次在u条横向辅助曲线上提取对应位置上的点的数据，连接对应位置的点的数据组成一条纵向样条曲线，得到v条纵向样条曲线；S9：将每条纵向样条曲线上的关键点的数量从u增加到w，再将w个关键点向鞋楦侧曲面投影，得到投影点，根据投影点重新构建可编辑的鞋楦侧曲面的Nurbs曲面；S10：根据鞋楦筒口曲面数据和鞋楦底面曲面数据创建鞋楦底面和筒口的Nurbs曲面，鞋楦侧曲面的Nurbs曲面、鞋楦底面的Nurbs曲面和鞋楦筒口Nurbs曲面组成一个封闭完整的鞋楦Nurbs曲面。2.根据权利要求1所述的将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法，其特征在于，所述S2中的建模坐标系是：以鞋楦后跟指向头部的方向为Z轴正方向，鞋楦由底面指向上方为Y轴正方向，鞋楦外侧面指向内侧面为X轴正方向；鞋楦姿态调整为：鞋楦头部中点与尾部中点连线与Z轴对齐，鞋楦尾部中点O2的Z坐标值为0，前跷高度为10mm，鞋楦底面最低点J1点的Y坐标值为0。3.根据权利要求2所述的将鞋楦不可编辑扫描数据转换为可编辑曲面的方法，其特征在于，所述S3中的横截平面为垂直于Z轴的平面；所述鞋楦扫描点云数据与n个横截平面相交的方式为：垂直于Z轴的横...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴霁蓉，吴祉群，郭玲瑶，
申请(专利权)人：吴霁蓉，
类型：发明
国别省市：