[发明专利]一种三维彩色物品制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维彩色物品制作方法，其用于根据三维对象制作三维彩色物品。

背景技术

人或其他三维对象过去通常是用传统的相机来拍摄的，最近，数码相机被用来拍摄三维对象的二维图片，这些数码图像信息的储存给人更加深刻的细节和色彩的印象感，然后被用于以后的浏览和打印。图1即表示该过程：数码相机12拍取一个三维对象10的一个或多个二维图片，然后数码相机12通过存储卡或数据线把二维图片转存到计算机14上，后者把二维图片通过与之连接的打印机16打印出彩色照片18。其中数码相机12有一个镜头用来摄取来自于三维对象10的光线，三维对象10的光线被收集送往数码相机内的电荷耦合器(CCD)或其他图像感应器上。电荷耦合器(CCD)将摄取的光线转换成代表颜色和阴影度的像素，像素被数码相机12以标准的格式储存着，例如：联合图像专家组格式(JPEG)或者位图格式(BMP)，这些像素可能表现为某种形式，例如贝尔(BAYER)形式。在此有些位置(X，Y)上可能有某些色彩的像素，但缺乏其他像素的色彩，这就要求插入缺少的色彩。数码相机12的存储卡被插入到计算机14一个特殊的读取器，或者一种接口，诸如USB线，被用来传输图像文本到计算机14，计算机14接收到来自数码相机12的JPEG的图像文本，以JPEG格式文件显示的图像文本可能被转换成像素并显示于计算机14上，或者被转换成可打印的像素并通过打印机16打印出来，打印机16能输出三维对象10的二维彩色照片18，尽管有颜色和细节，但是彩色照片18仍然是平面的图像，因为照片缺乏立体感，它还不是三维对象10的完美代替。

图2表示一种三维对象制作过程：其包括三维数码相机20和20’以及三维打磨(精雕)机24，三维数码相机20拍取三维对象10的三维图像，三维相机能使用多种技术用以获取不仅包括二维图像，而且包括三维对象10的三维信息，例如，某些三维相机可能置有实际接触三维对象10表面的机械探头.当机械探头沿着三维对象10表面滑过时，三维数码相机20拍取探头的运动轨迹，该运动轨迹对应于三维对象10的三维特征。三维数码相机20的其他技术可能使用激光测距仪以测定三维数码相机20与三维对象10外表位置之间的距离，该测距仪可以沿着三维对象10横跨扫描；另一种方法是投射坐标网格线到三维对象10表面，然后被投射网格上的扭曲像呈现在三维对象10表面，被三维数码相机20拍取，坐标网格线可能有不同的色彩辅助轮廓的识别；还有一种是时间变动性的正弦曲线也能够被投射到三维对象10表面，三维数码相机获取不同时刻的变化，另一种三维数码相机20’可能用于拍取富有立体感的图像，或者移动三维数码相机20从不同的侧面或角度取景，然后组合成单一的三维对象10的三维模型，三维信息能储存为Z的轮廓图或者附加于相机拍取的普通二维图象信息的距离资料，再以某些标准的三维几何文本格式诸如DXF，VRML和STL的形式存在，也可以使用不同的专有格式。三维打磨机24从三维数码相机20中读取几何文本，并通过钻头22在坯体28上打磨出三维物品26轮廓，不同的快速原型系统可利用，例如计算机数码控制(CNC)打磨机，三维打磨机24收到三维数码相机20发送过来的几何文本并转换成一系列钻头22的转动，坯体28加载于三维打磨机24上，并能够通过翻转机25上下左右移动和翻转，以让钻头22在坯体28表面理想的位置切削，经过一段时间后，钻头22将坯体28切削成三维物品26，打磨后的三维物品26是经三维数码相机20拍取和转换为几何文本发送到三维打磨机24后的三维对象10的替代像，尽管打磨后的三维物品26是三维对象10的三维替代像，但是它可能缺少三维对象10的色彩、质感和其他部分特征。例如：坯体28可能是蜡块或者软塑料，这样打磨后的三维物品26只有一种色调和质感，不像三维对象10那样有不同的色调和质感。在上述两个三维对象10的复制过程中，第一种方法所得到的二维彩色照片18把三维对象10的色彩和质感细节信息缺失了；第二种方法所得到的三维物品26未能圆满地拷贝三维对象10的色彩、细节信息和外形。