用于形成表面处理数据的方法和装置制造方法及图纸

在本发明专利技术中，产品的表面被分割为多个小片以形成多边形网格，在相邻的小片之间的边界线上的顶点线彼此匹配后，纹理映射到小片单元中。基于映射的纹理，连接多边形网格的位移顶点，以在小片单元中产生褶皱施加多边形数据。每个处理阶段的处理数据可以限制于针对最多两个相邻小片的数据，因此，不会超过计算机的由工作存储器的容量的限制而造成的实际范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于形成表面处理数据的方法和装置
本专利技术涉及在树脂产品的表面上形成褶皱图案的表面处理数据的形成方法和装置。
技术介绍
在家电产品、书写材料或者机动车的内部物品的表面上施加褶皱图案是为了实现例如改善外观或触感、防止眩光、防滑等的各种目的。作为褶皱图案，使用各种微观形状的图案，例如，皮革、木质纹理、岩石表面、砂质纹理、绉纱纹理、几何图案。为了在树脂产品的表面上形成这些褶皱，取代通常的蚀刻法或电铸造法，JP-A-7-241909或者JP-A-2004-358662提出了一种使用处理数据来施加褶皱的技术，该褶皱以这样的方式形成，即，通过计算机，根据通过读取皮革模型的表面构造得到的表面测量值，将表面构造的深度转换为由256级密度所代表的图像数据，以形成处理数据。当根据褶皱形状数据形成处理数据时，为了避免在三维物体的倾斜表面中的褶皱中出现歪斜，例如，提供了使用体素（boxcell）数据转换的建模软件，根据与图像数据中的褶皱的深度对应的密度，将体素堆叠在产品的曲面上，以在产品的表面的法线方向上形成褶皱。但是，在这种系统中，先将产品的形状数据转换为体素数据，需要大量的数据。此外，对于具有包括多个曲面的连续、复杂构造的产品的表面，针对每个划分范围形成褶皱，并且在形成褶皱后，需要对相邻的褶皱形状的接合处进行处理。但是，其满意的处理还没有解决。也就是说，很难将接合处的褶皱变为相同的形状。为了防止接合处突出，需要通过手动操作进行修正，这需要大量的处理。此外，由于通过手动操作的修正会使要结合在一起的褶皱形状变形，因此做工取决于操作者的技能而改变。因此，角部倒圆以及槽或嵴增厚或弯曲，使得修正经常偏离修正的目标，从而劣化外观，并且质量也不稳定。因此，实际上，通常的方法主要适用的对象限制于平面或圆柱表面。现有技术文献专利文献专利文献1：JP-A-7-241909专利文献2：JP-A-2004-358662
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题因此，专利技术人等研究了以下描述的用于形成表面处理数据的技术，以使得即使在具有大高斯曲率或者具有中等高斯曲率但是由很多曲面（其增加面积）形成的产品构造中，也可以在产品的表面上形成歪斜很少的褶皱。专利技术人等研究了以下描述的操作。将被定义为作为施加褶皱的对象的自由曲面的产品形状数据转换为多边形网格。将通过对多边形网格进行划分得到的多边形网格中的一个设置为在其上映射纹理的初始区域。将与具有改变的映射纹理连接的映射纹理与新的纹理进行组合，以满足规定的要求水平。重复将新的纹理映射到相邻区域上的操作，以将纹理映射到所有的区域。基于纹理分别在多边形网格的法线方向上位移各多边形网格的顶点得到的新的顶点而形成的新的多边形网格数据被确定为施加褶皱的表面处理数据。通过例如诸如加工中心（machiningcenter）之类的NC加工机或者激光束加工机将表面处理数据作为褶皱施加于压花辊或压花板。通过使用压花辊或压花板，将褶皱转印到片状产品上，使得可以得到施加了褶皱的产品。另外，通过诸如加工中心之类的NC加工机或者激光束加工机将表面处理数据施加于金属模具。使用该金属模具对树脂进行模塑，以将施加到金属模具上的褶皱转印到树脂产品上。由此，可以得到施加了褶皱的三维产品。因此，专利技术人等认为即使当数据在初始阶段被划分时，各褶皱形状的接合处也是平滑的，并且即使在产品构造的表面不是适当表面的情况下，也可以施加变形或歪曲很小并且外观较好的褶皱。当形成褶皱的表面处理数据时，不需要处理针对通常的体素数据转换的大量数据。但是，当施加了褶皱形状的所有的产品形状数据本身没有被读入计算机的主存储器中时，不能保持要形成的褶皱形状的连续性。因此，当要施加褶皱形状的区域大时，需要同时被处理的数据量增加。因此，由于内部主存储器的容量有限，使得要花费大量的时间来处理数据。特别地，当数据量超过主存储器可以存储的量时，暂时使用诸如硬盘之类的外部辅助存储器。这时，由于硬盘的访问速度极低，因此处理速度严重降低。计算机有时可能会停滞(frozen)。因此，期望一种改进，以使得可以顺利地执行处理而不用考虑要施加褶皱形状的物体的大小，并且进一步地使得可以改善可行性（实用性）。考虑到上述情况，本专利技术的目的是提供一种用于形成表面处理数据的方法和装置，该表面处理数据可以施加具有很小变形或歪曲并且外观较好的褶皱，即使当将褶皱施加到具有大面积的构造上时也不会使处理速度降低，并且可以在可行的范围内对该表面处理数据进行处理。解决问题的手段根据本专利技术，提供一种通过计算机形成表面处理数据的方法，该方法包括：多边形网格形成处理，其中，针对通过将被定义为作为施加褶皱的对象的自由曲面的产品形状数据划分为多个部分而得到的每个小片单元，形成多边形网格；构造连续性形成处理，其中，将多个小片中的一个小片选为要处理的对象，并且一个接一个地使得多边形网格在作为要处理的对象的小片与相邻小片之间依次连续；映射处理，其中，将基于纹理数据的纹理映射到作为要处理的对象的小片上；顶点位移处理，其中，根据映射在小片上的纹理，使作为要处理的对象的小片的各顶点分别在其法线方向上位移；以及褶皱施加多边形网格数据形成处理，其中，分别根据各位移后的顶点形成新的多边形网格数据，其特征在于，重复构造连续性形成处理至褶皱施加多边形网格数据形成处理，以针对包括褶皱施加多边形网格数据的每个小片单元形成表面处理数据。该形成表面处理数据的方法中，在构造连续性形成处理中搜索被形成为多边形网格的一个小片的边界线上的顶点是否重叠在通过使用其他小片的边界线上的顶点序列形成的折线上，并且当一个小片的边界线上的顶点重叠在该折线上时，在它们之间设置相邻关系。该形成表面处理数据的方法中，纹理数据是这样的图像数据，其中，将通过将二维位置坐标中的褶皱深度指定为各密度级而得到的像素值看作纹理值。该形成表面处理数据的方法中，在映射处理之前，针对每个小片，通过使用其平均法线来设置纹理坐标系，并且在映射处理中，将作为要处理的对象的小片的所有顶点投影到该小片的纹理坐标系上以得到纹理值，将位于作为要处理的对象的小片中的规定范围内的顶点投影到与作为要处理的对象的小片相邻的小片的纹理坐标系上以得到纹理值，并且将两个纹理值混合在一起。该形成表面处理数据的方法中，位于规定范围内的顶点表示到相邻小片的边界线的顶点的最短距离处于规定值范围内的顶点。该形成表面处理数据的方法中，通过在最短距离中施加权重将纹理值混合在一起。该形成表面处理数据的方法中，分别使得作为要处理的对象的小片与相邻小片之间的边界线上的顶点的位置相互重合。该形成表面处理数据的方法中，针对顶点的重合，在与作为要处理的对象的小片和相邻小片的一个边界线上的顶点的位置相同的位置处，在另一边界线上形成顶点，或者分别将一个边界线上的顶点和另一边界线上的顶点移动到相同的位置，以使得该顶点相互重合。该形成表面处理数据的方法中，通过参照位于作为对象的相邻小片的边界线上的顶点来识别该作相邻小片的边界线上的获得了最短距离的顶点。该形成表面处理数据的方法中，使得在作为要处理的对象的小片与相邻小片之间的边界线上的顶点位置相互重合的顶点的法线在作为要处理的对象的小片与相邻小片之间相互一致。该形成表面处理数据的方法中，使得作为要处理的对象的小片的顶点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.08 JP 2011-0501531.一种通过计算机形成表面处理数据的方法，包括：多边形网格形成处理，其中，针对通过将被定义为作为施加褶皱的对象的自由曲面的产品形状数据划分为多个部分得到的每个小片单元，形成多边形网格；构造连续性形成处理，其中，将多个小片中的一个小片选为要处理的对象，并且一个接一个地使多边形网格在作为要处理的对象的小片和相邻小片之间顺序地连续；映射处理，其中，将基于纹理数据的纹理映射到作为要处理的对象的小片上；顶点位移处理，其中，根据映射在小片上的纹理，分别在其法线方向上位移作为要处理的对象的小片的顶点；以及褶皱施加多边形网格数据形成处理，其中，分别根据位移后的各顶点形成新的多边形网格数据，其特征在于，针对小片单元执行所述构造连续性形成处理至褶皱施加多边形网格数据形成处理，其中数据被顺续存储在操作存储器中并被一个接一个地处理，以及重复所述构造连续性形成处理至褶皱施加多边形网格数据形成处理，以针对包括褶皱施加多边形网格数据的每个小片单元形成表面处理数据，其中在所述映射处理之前，针对每个小片，通过使用其平均法线来设置纹理坐标系，并且在所述映射处理中，将作为要处理的对象的小片的所有顶点投影到该小片的纹理坐标系上以得到纹理值，将位于作为要处理的对象的小片中的规定范围内的顶点投影到与作为要处理对象的小片相邻的小片的纹理坐标系上以得到纹理值，并且将两个纹理值混合在一起。2.如权利要求1所述的形成表面处理数据的方法，其中在所述构造连续性形成处理中搜索被形成为多边形网格的一个小片的边界线上的顶点是否重叠在使用其他小片的边界线上的顶点序列形成的折线上，并且当所述一个小片的边界线上的顶点重叠在所述折线上时，在它们之间设置相邻关系。3.如权利要求1所述的形成表面处理数据的方法，其中所述纹理数据是将通过将二维位置坐标的褶皱深度指定为密度梯度而得到的像素值看作纹理值的图像数据。4.如权利要求1所述的形成表面处理数据的方法，其中位于所述规定范围内的顶点表示其到所述相邻小片的边界线的顶点的最短距离处于规定值范围内的顶点。5.如权利要求4所述的形成表面处理数据的方法，其中通过在所述最短距离中施加权重来将所述纹理值混合在一起。6.如权利要求4所述的形成表面处理数据的方法，其中使作为要处理的对象的小片和所述相邻小片之间的边界线上的顶点的位置相互重合。7.如权利要求6所述的形成表面处理数据的方法，其中针对顶点的重合，在与作为要处理的对象的小片和相邻小片的一个边界线上的顶点的位置相同的位置处，在另一边界线上形成顶点，或...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊田守，三浦宪二郎，宇津山大二郎，
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：
国别省市：