即使在产品形状为不可展表面的情况下，也能够形成能够在产品表面上以很小的失真赋予外观良好的颗粒的表面处理数据。产品的多边形网格表面被分割成多个区域，在初始区域A中映射纹理GA。相邻区域B的边界线向外倍增，在初始区域和相邻区域之间提供重叠区域D，将要处理的区域X（重叠区域+相邻区域）投影到二维平面上并分配纹理GB。获得重叠区域中使纹理GA和GB的纹理值的像素值之差最小的最优边界线FS，将纹理GB映射到正被处理的区域X以将该纹理在最优边界线处连接至纹理GA。还可以将最优边界线用作中心来执行像素值的混合。在将初始区域和相邻区域用作新的初始区域的情况下重复上述处理，并且对基于映射到全部区域中的纹理而偏移的多边形网格的顶点进行连接来获得赋予了颗粒的多边形数据。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在树脂产品的表面上形成颗粒图案的方法和装置。
技术介绍
出于各种目的在家用电器、文具产品或汽车内部产品的表面上形成颗粒，例如用于改善外观和触感、防眩光和防滑。采用诸如皮纹、木纹、石纹、沙纹、梨纹、和几何图案的各种精细图案来作为颗粒图案。为了在树脂产品的表面上形成这些颗粒，通常通过例如蚀刻方法或电铸方法在金属模具上赋予颗粒图案。在上述蚀刻方法中，通过腐蚀形成形状；因此，该方法还适用于以低成本制造大量产品的金属模具；不过，该方法难以呈现精细的形状，并且难以重复地形成相同的形状。 此外，在产品曲面的法线方向上形成颗粒的情况下，如果出现了所谓的“下切”，即产品的移除方向与产品的曲面在沿着注塑成型金属模具的打开方向的表面上相交，则在移除模制产品时模具上颗粒的不均匀与转印至模制产品的颗粒的不均匀相干扰；如果从金属模具强力移除模制产品，则会破坏模制产品上的颗粒。为了避免这种情况，必须根据脱模角(由产品曲面的法线方向和产品的移除方向形成的90°的补角)的变化通过减小颗粒的深度来防止出现下切，因为沿着模具打开方向的脱模角(draft)变得接近0°。另外，在通过蚀刻方法为金属模具赋予颗粒图案的情况下，颗粒的深度无法连续改变；如果使深度逐步变浅，则其接合部会暴露从而破坏外观。另一方面，在电铸方法中，通过手工将凸印出颗粒的薄树脂片接合到要形成为产品形状的模具的表面上，将其用作主模型，并经过树脂翻转和电铸处理以获得成型模具。不过在把树脂片接合到三维模型上的时候会出现拉长或失真，或者在图案的结合部出现不一致；因此，工人需要很高的技能来进行修正，以使这些缺陷不可见。此外，由于这种方法需要很多处理，因此工期较长并且花费很大；因此仅具有专用设施的特种制造商才能够采用电铸方法。另外，颗粒的形状和尺寸是由主模型形成时接合的树脂片上的颗粒确定的，因此难以随后在需要的部分提供额外的图案，并且还难以扩大或缩小颗粒图案。此外，两种方法都因为需要化学溶液处理等而不够理想。另外，为了使更容易地形成高质量颗粒变得可能，在例如专利文献I和专利文献2中已经提出了已知的方法。根据这种方法，通过读取皮革模具等的表面形状而获得的测量值被转换成图像数据，其中表面形状的深度由256个灰度的密度表示，从而将颗粒图案的形状数据数字化；在此基础上，使用计算机生成处理数据，通过使用该处理数据将颗粒赋予诸如压花辊或压花板的平面结构，或者通过切割或激光处理将颗粒赋予诸如金属模具的立体结构。在通过颗粒形状数据生成处理数据时，如果简单通过在具有三维形状的立体结构(如金属模具)的表面上进行投影来获得处理数据，则各个颗粒部分会在立体结构的倾斜表面上扩展和失真；因此，需要在产品曲面的法线方向上形成颗粒。因此，为了在产品表面的法线方向上形成颗粒而提供了一种建模软件，其中例如根据与图像数据中颗粒的深度对应的密度，使用通过将三维像素(voxel)叠加在产品曲面上来生成颗粒的三维像素数据转换。在这种三维像素系统中，将产品形状数据转换成由小球体或立方体构成的三维像素数据，并确定与各个三维像素对应的颗粒的图像数据的像素。然后将像素的密度转换成偏移量，并在三维像素数据上叠加与该偏移量对应的三维像素。将这些转换成多边形数据从而获得了最终数据。现有技术文献专利文献专利文献I JP-A-H07-241909 专利文献2 JP-A-2004-35866
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在上述系统中，首先，需要大量的数据将产品形状数据成三维像素数据。此外，考虑到普通计算机的数据处理能力，对于具有由多个曲面形成的复杂形状的产品的表面，在每个分割的范围内生成颗粒，并且在生成颗粒之后必须在与相邻颗粒形状的接合处执行处理；而满足上述要求的处理尚未实现。 换句话说，难以使用相同的形状来对准接合部处的颗粒部分，并且为了使结合部更不明显，需要大量工时的手工修正是必需的。另外，手工修正会使要接合的颗粒部分的形状变形；因此，工艺质量会根据工人的技能而不同，因而角会变圆，沟槽和脊部会扩展或弯曲；因此，外观往往会偏离修正的目的而发生劣化，质量会变得不稳定。因此，现实情况是，传统方法的主要应用目标仅限于平面表面和圆柱表面。为此,专利技术人提出了将产品的形状转换成自由曲面(free-form surface)上的多边形网格并且在多边形的各个顶点处设置局部坐标的方法，从而计算三维空间中的方向和实际距离以直接获得纹理信息。这种方法不仅当然地适用于能够展成平面表面的可展表面，还适用于具有平缓高斯曲率的表面，尽管该表面不是可展表面；因此，可以对无法在较短计算时间内由单值函数表示的形状赋予颗粒。不过，在产品形状是由不可展表面形成并且具有大高斯曲率、或者是由尽管其高斯曲率平缓但是具有很宽区域的许多曲面形成的情况下，仍存在随着表面上的位置进一步远离局部坐标系的原点而使纹理上的间隔变宽并且失真加大的风险。因此在进一步改善后，本专利技术期望提供通过简单的处理在产品表面上形成失真较小的颗粒的方法和装置，其中所述简单的处理即使在产品形状具有大高斯曲率或者是高斯曲率平缓但是由很多曲面形成(因此具有很宽区域)的情况下也不需要过多的数据量，并且提供能够形成表面处理数据的方法和装置，其中根据所述表面处理数据，即使在数据被分割时也能够使颗粒形状的接合部变得平滑。解决问题的手段为了实现上述目的，本专利技术提供了用于形成表面处理数据的方法，该方法包括将赋予了通过自由曲面定义的颗粒的对象的产品形状数据转换成多边形网格；将多边形网格分割成多个区域；将分割的多个区域之一设置为初始区域，并将基于初始区域的纹理映射到初始区域中；合成连接至所映射的纹理的新的纹理，其中所述新的纹理相比纹理数据具有满足预定请求等级的变化；在与合成了纹理数据的区域相邻并且不具有纹理值的多个区域中重复映射新的纹理，从而在多边形网格的全部区域中映射纹理；基于映射到多边形网格的纹理在各个法线方向上偏移多边形网格的各个顶点；基于各个顶点形成新的多边形网格数据；和将新的多边形网格数据用作赋予了颗粒的表面处理数据。优选通过在预定的角度范围内分割多边形网格来将多边形网格分割成多个区域， 所述预定的角度范围是使用预定的基准轴和多边形网格的法线方向计算出的。由于是在通过精细分割产品整个表面所获得的每个区域中逐步进行新纹理的合成，因此不要求纹理数据覆盖产品的整个表面，因此仅需要准备较小尺寸的样本数据。上述新纹理的合成可以通过在初始区域和与其相邻的相邻区域之间设置重叠区域并且在该重叠区域中以小片(patch)为单位来执行合成来实现，并且在多边形网格的全部区域中的纹理映射是通过如下方式执行的将以小片单位合成的新纹理映射到正被处理并且由重叠区域和相邻区域形成的区域中，并且通过将正被处理的映射区域和初始区域用作新的初始区域来重复进行新的纹理的合成。或者，上述新纹理的合成也可以通过针对不具有纹理值并且与映射了纹理的区域的边界相邻的每个顶点的像素信息进行确定并且执行合成来实现，而多边形网格中的全部区域中的纹理映射还可以通过如下方式执行对在上述顶点处以像素为单位合成的新纹理进行映射并且在不具有纹理值的每个顶点处重复进行新纹理的合成。另外，可以将以小片单位合成和以像素单位合成用作可选择模式。此外，在以小片单位合成纹理中的重叠区本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：菊田守，三浦宪二郎，
申请(专利权)人：康奈可关精株式会社，国立大学法人静冈大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。