申请/专利权人：浙江大学

申请日：2017-05-05

公开（公告）日：2021-01-19

公开（公告）号：CN107291976B

主分类号：G06F30/10(20200101)

分类号：G06F30/10(20200101);G06T17/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.01.19#授权;2017.11.24#实质审查的生效;2017.10.24#公开

摘要：本发明公开了一种立体编织模型的制作方法，包括如下步骤：构建待还原的立体物品的三维模型；设定切割参数，利用该切割参数对所述的三维模型进行切割，得到立体切割条，所述的切割参数包括切割间隔和条宽；将各个立体切割条展开为二维平面以得到对应的平面切割条，并根据该平面切割条切割原材料得到对应的编织条；编织各个编织条得到相应的立体编织模型。本发明的立体编织模型的制作方法能够有效解决传统编织领域对手工艺水平的要求，且融合了智能制造与传统手工业，大大提高了生产效率。

主权项：1.一种立体编织模型的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，构建待还原的立体物品的三维模型；S2，设定切割参数，利用设定的切割参数对所述的三维模型进行切割，得到立体切割条，所述的切割参数包括切割间隔和条宽；S3，将各个立体切割条展开为二维平面以得到对应的平面切割条，并根据该平面切割条切割原材料得到对应的编织条；S4，编织各个编织条得到相应的立体编织模型；所述步骤S1包括对待还原的立体物品进行扫描得到三维点云数据，并利用所述的三维点云数据构建得到相应的三维模型；所述切割间隔包括横向切割间隔和纵向切割间隔，所述条宽包括横向条宽和纵向条宽；通过扫描得到三维点云数据时，分别计算按照六面视图的六个视角方向，计算各个视角方向上单位投影面积的点云密度；比较俯视方向和仰视方向上的点云密度，并以二者中较大的作为纵向有效密度，根据横向有效密度设定横向切割间隔和横向条宽；比较正视方向、后视方向、左视方向以及右视方向上的点云密度，并以四者中较大的作为纵向有效密度，根据纵向有效密度设定纵向切割间隔和纵向条宽；所述方法还在设定切割参数后，还根据设定的切割参数对步骤S1中建立的三维模型进行预切割以得到相应的分析模型，用户能通过调整切割参数来调整最终还原的精度，并针对调整后的切割参数进行预切割得到分析模型，直至得到合适的能够成功还原的切割参数以用于切割三维模型。

全文数据：立体编织模型的制作方法技术领域[0001]本发明涉及编织工艺技术领域，具体涉及一种立体编织模型的制作方法。背景技术[0002]编织是一种传统的手工艺活。传统编织物往往是平面编织物，通常会作为物品肌理塑造，比如椅子，编织包等。传统的编织技术需要高超的专业技艺与大量的反复练习与尝试。技艺高超的手工艺人可以通过精细的编织方法编出各个样式的立体编织品。[0003]而非手工艺人比如设计师，即使能设计出美丽的艺术造型，也很难塑造实体模型。而且当下的传统编织艺人想要编出立体艺术形状比如花瓶、蚂蚱，都需要现有的支架，在支架上进行编织后在将支架拆除。过程比较繁琐，不利于提高生产效率。[0004]此外，随着智能制造与全自动制造兴起，手工艺濒危的背景下，越来越多的领域传统手工正在不断减少。发明内容[0005]针对现有技术的不足，本发明提出了一种立体编织模型的制作方法，旨在将传统编织方法提取为计算机算法并应用于建模软件，通过分析软件中的用户自己建立的编制模型，生成所要编织的单位材料编织条和单位材料的拼接方法。[0006]一种立体编织模型的制作方法，包括如下步骤：[0007]S1，构建待还原的立体物品的三维模型；[0008]S2,设定切割参数，利用该切割参数对所述的三维模型进行切割，得到立体切割条，所述的切割参数包括切割间隔和条宽；[0009]S3,将各个立体切割条展开为二维平面以得到对应的平面切割条，并根据该平面切割条切割原材料得到对应的编织条；[0010]S4,编织各个编织条得到相应的立体编织模型。[0011]本发明中的编织方法主要适用于具有柔韧性、可弯曲的材料编织，如羊皮纸、卡纸、薄木片、薄竹片等。[0012]需要说明的是，本发明中所指的待还原的立体物品可以具有实体，也可以没有实体。若没有实体模型时，可以直接利用三维建模软件（例如rhino、solidworks、alias等直接构建的三维模型。若存在实体时，作为优选，所述步骤S1包括对待还原的立体物品进行扫描得到三维点云数据，并利用所述的三维点云数据构建得到相应的三维模型。通过三维点云扫描能够保证得到的三维模型的精度。在实际应用时，也可以采用其他方法构建三维模型。作为优选，所述步骤S2中包括对三维模型进行横向切割和纵向切割分别得到横向立体切割条和纵向立体切割条。[0013]在实际应用时，考虑到结构的复杂性，为了编织模型能够最大程度的复原原始立体物品，本发明中在进行切割时，还可以根据结构的复杂性适当调整切割参数。[0014]作为优选，所述的切割间隔包括横向切割间隔和纵向切割间隔，所述的条宽包括横向条宽和纵向条宽。[0015]此时，当通过扫描得到三维点云数据时，可以分别计算按照六面视图的六个视角方向，计算各个视角方向上单位投影面积的点云密度。[0016]比较俯视方向和仰视方向上的点云密度，并以二者中较大的作为纵向有效密度，根据横向有效密度设定横向切割间隔和横向条宽。作为优选，横向有效密度与采样密度的比值越大，设定横向条宽越大小，横向切割间隔也越大小;反之，则设定横向条宽越大，横向切割间隔越大。[0017]比较正视方向、后视方向、左视方向以及右视方向上的点云密度，并以四者中较大的作为纵向有效密度，根据纵向有效密度设定纵向切割间隔和纵向条宽。作为优选，纵向有效密度与采样密度的比值越大，设定纵向条宽越小，纵向切割间隔越小；反之，则设定纵向条宽越大，纵向切割间隔越大。[0018]考虑到外观的统一性，统一横向条宽和纵向条宽为二者中较小，相应的，切割间隔也为横向切割间隔和纵向切割间隔中较小。[0019]所述步骤S2还包括根据各横向立体切割条和各纵向立体切割条在三维模型中交叉位置设定孔位，所述步骤S3中得到的横向编织条和纵向编织条在各孔位处均设有连接孔。[0020]所述步骤S3中还包括根据各个立体切割条在三维模型中的位置顺序对得到的平面切割条进行标号，并分别形成横向切割条序列和纵向切割条序列。[0021]所述步骤S3中得到的编织条具有与相对应的平面切割条一致的标号，且得到的编织条包括横向编织条序列和纵向编织条序列。[0022]横向编织条序列和纵向编织条序列分别对应于横向切割条序列和纵向切割条序列。[0023]所述步骤S3中还包括根据孔位在三维模型中的位置对各个连接孔进行标号，且针对同一个孔位在横向编织条和纵向编织条上的连接孔的标号相互对应。[0024]需要说明的是，本发明中的标记或标号可以为数字、字母等编号也可以为是图形等。[0025]与现有技术相比，本发明的立体编织模型的制作方法能够有效解决传统编织领域对手工艺水平的要求，且本发明融合了智能制造与传统手工业，大大提高了生产效率。附图说明[0026]图1为本实施例的立体编织模型的制作方法的流程图；[0027]图2为步骤S1中构建的花瓶的三维模型；[0028]图3为对图2所示的花瓶的三维模型进行预切割得到的分析模型；[0029]图4a和图4b分别为横向切割条序列和纵向切割条序列的示意图；[0030]图5为编织得到花瓶模型。’具体实施方式[0031]为了更好的理解本发明，下面将结合具体实施例和附图进一步阐述本发明的方案，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。[0032]如图1所示，本实施例的立体编织模型的制作方法，包括如下步骤：[0033]S1，构建待还原的立体物品的三维模型；[0034]S2,设定切割参数，利用该切割参数对所述的三维模型进行切割，得到立体切割条，所述的切割参数包括切割间隔和条宽；[0035]S3,将各个立体切割条展开为二维平面以得到对应的平面切割条，并根据该平面切割条切割原材料得到对应的编织条；[0036]S4,编织各个编织条得到相应的立体编织模型。[0037]本发明中的编织方法主要适用于具有柔軔性、可弯曲的材料编织，如羊皮纸、卡纸、薄木片、薄竹片等通常厚度不超过2mm。[0038]本实施例中，步骤S2中包括对三维模型进行横向切割和纵向切割分别得到横向立体切割条和纵向立体切割条。[0039]在实际应用时，考虑到实体结构的复杂性，为了编织模型能够最大程度的复原原始立体物品，本发明中在进行切割时，还可以根据结构的复杂性适当调整切割参数。[0040]步骤S2还包括根据各横向立体切割条和各纵向立体切割条在三维模型中交叉位置设走孔位，所述步骤S3中得到的横向编织条和纵向编织条在各孔位处均设有连接孔。相应的，步骤S3中还包括根据各个立体切割条在三维模型中的位置顺序对得到的平面切割条进行标号，并分别形成横向切割条序列和纵向切割条序列。[0041]步骤S3中得到的编织条具有与相对应的平面切割条一致的标号，且得到的编织条包括横向编织条序列和纵向编织条序列。[0042]在实际应用时，根据该平面切割条切割原材料得到对应的编织条通常由切割机或邪打印机等切割设备实现，在应用时，需要将该平面切割条的文件转换为切割机或打印机等切割设备能够行识别的格式转换。[0043]为了便于编织，降低对工艺的要求，步骤S3中还包括根据孔位在三维模型中的位置对各个连接孔进行标号，且针对同一个孔位在横向编织条和纵向编织条上的标号相互对应。[0044]需要说明的是，本实施例中的标记或标号可以为数字、字母等编号也可以为是图形等。[0045]需要说明的是，为保证最后切割得到的编织条能够精确的还原出花瓶的真实形状，本实，例的制作方法在设定切割参数后，根据设定的切割参数对步骤51中建立的三维模型进行预切割以得到相应的分析模型，用户能通过调整切割参数来调整最终还原的精度，并针对调整后的切割参数进行预处理得到分析模型，直至得到合适的能够成功还原的切割参数以用于切割三维模型。[0046]本实施例中g二步以花瓶作为待还原的立体物体为例进行说明，其中图2为步骤S1中构建的该花瓶的三维模型。图3为能够成功还原该花瓶时对应切割参数进行预切割形成的分析模型，可以看出，按照该切割参数进行预切割时，翻的切割条能够成功还原该花瓶的形态。本实施例中以图3对所示分析模型对应的切割参数对图2中所示的三维模型进行切割得到的展开后的横向切割条序列概向切割条序列的示意图分别如图如和图4b所示。_7]图5为通过切割得到的切割条编织得到花瓶模型，可以看出，该花瓶模型的与实际花瓶的外形差异较小。[0048]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

权利要求：1.一种立体编织模型的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，构建待还原的立体物品的三维模型；S2，设定切割参数，利用设定的切割参数对所述的三维模型进行切割，得到立体切割条，所述的切割参数包括切割间隔和条宽；S3,将各个立体切割条展开为二维平面以得到对应的平面切割条，并根据该平面切割条切割原材料得到对应的编织条；S4，编织各个编织条得到相应的立体编织模型。2.如权利要求1所述的立体编织模型的制作方法，其特征在于，所述步骤S1包括对待还原的立体物品进行扫描得到三维点云数据，并利用所述的三维点云数据构建得到相应的三维模型。3.如权利要求1所述的立体编织模型的制作方法，其特征在于，所述步骤S2包括对三维模型进行横向切割和纵向切割分别得到横向立体切割条和纵向立体切割条。4.如权利要求1所述的立体编织模型的制作方法，其特征在于，所述步骤S2还包括根据各横向立体切割条和各纵向立体切割条在三维模型中的交叉位置设定孔位，所述步骤S3中得到的横向编织条和纵向编织条在各孔位处均设有连接孔。5.如权利要求3所述的立体编织模型的制作方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括根据各个立体切割条在三维模型中的位置顺序对得到的平面切割条进行标号，并分别形成横向切割条序列和纵向切割条序列。6.如权利要求4所述的立体编织模型的制作方法，其特征在于，所述步骤S3中得到的编织条具有与相对应的平面切割条一致的标号，且得到的编织条包括横向编织条序列和纵向编织条序列。7.如权利要求4所述的立体编织模型的制作方法，其特征在于，所述步骤S3还包括根据孔位在三维模型中的位置对各个连接孔进行标号，且针对同一个孔位在横向编织条和纵向编织条上连接孔的标号相互对应。

百度查询： 浙江大学 立体编织模型的制作方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD