[发明专利]对非可展曲面三维物体进行预切部分或镂花建模以及辅助将二维图案转移到该物体上的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及三维物体的装饰，特别涉及对非可展曲面三维物体进行预切部分或镂花建模以及辅助将二维图案转移到该物体上的方法及设备。

背景技术

二维图像在三维物体上的投影被非常普遍用在许多装饰这些物体的工业中。该问题的复杂性根据三维物体的特性和投影表面的特性而不同。因此，虽然在诸如易拉罐外表面这样小体积的连续表面上的二维图像投影不造成特别的问题，在一架飞机外表面上投影标志、符号或名字造成很多问题。尤其是，投影表面形状的复杂性，复制图像与原始图像之间比例系数以及某些特定元件的存在，在上面需要涂上或不要涂上待复制的二维图像的某一部分，例如舷窗，这使得任务非常困难。

飞机装饰通常目的是为了承载航空公司商业图像而且经常包括应该被完美实现出来的名字、符号及标志的图像。航空公司的模型与每一架飞机的特定外形间的匹配通常基于经验和经验分析。这一匹配的正确性经常关系到模型的实现。

当二维图案在三维物体上的投影确定时，则需要将该投影转移到实体上。这存在几种办案。

欧洲专利EP 0593340公开了一种三维物体装饰辅助方法和设备。该方法在于表示一个由装饰图装饰的物体的三维模型。它还在于根据三维模型在物体上定位所述装饰图的至少某些特征点，以确定例如装饰界限的胶带、或镂花模板、或预切的装饰元件等......的位置。本发明尤其被运用在通过在飞机外表的特色标志、字母或符号来对飞机进行装饰上。

图1描述了使得在飞机外表面复制二维图像的锥形投影的一个例子。图像100自投影点105开始在飞机110的垂直尾翼上的投影显示了与在诸如垂直尾翼与机身之间连接部分等飞机外表面活动部分上的锥形投影有关的问题。而且，这样一种方法并不容易付诸实施。

可替换的是，有可能使用镂花模板，其定位可通过使用诸如舷窗位置等飞机的某些方位标(repère)来实现。然而，由于飞机表面复杂外形的原因，镂花模板通常具有一个非可展形状，换而言之这些镂花模板不能具有一个扁平形状。这是由于设计、制造及大量储存的难度及成本所造成的。而且，镂花模板通常难以定位并且经常需要在使用它的过程中使用特定方位标。

发明内容

因此存在一种有效地将二维图案转移至具有复杂表面的三维物体上的需要。

本发明可以解决前述的至少一个问题。

本发明因此旨在提供一种对非可展曲面三维物体的至少一部分根据所述三维物体的建模进行预切部分或镂花建模的方法，该方法包括以下步骤：

-将所述三维物体的所述至少一部分分解成多个曲面；和

-对于所述多个曲面的每一个曲面，用一个可展曲面近似(approximation)所述三维物体的所述建模的所述曲面。

根据本发明的方法因此可以微弱的成本容易地实现预切部分或镂花。根据本发明的方法还可以保留能够在今后被使用并且/或者用于不同图案的转移的预切部分和镂花的模型。

根据一种具体的实现方式，本发明此外还包括一个测量在所述三维物体的至少一个所述可展曲面与所述三维物体的所述模型之间的至少一个误差的步骤，并且如果所述至少一个被测量出的误差超出了一个预定阈值，重复将所述三维物体的所述至少一部分分解为多个曲面的所述步骤和用所述可展曲面近似所述三维物体的所述建模的所述曲面的步骤。根据本实现方式，是有可能控制预切部分和镂花在三维物体上的调整精度。

优点在于，所述三维物体的所述建模是所述三维物体的一个近似建模，所述建模考虑到了通过可展曲面对三维物体建模所带来的误差。

还是根据一种具体的实现方式，所述用一个可展曲面近似所述三维物体的所述建模的所述部分的一个曲面的步骤包括在所述三维物体的所述建模上确定第一和第二参考曲线的步骤，所述可展曲面是由所述第一和第二参考曲线确定的调校曲面。

所述第一和第二参考曲线的至少其中一条可通过所述三维物体的所述建模的曲面与预定平面相交获得。替代情况或在补充方式下，所述第一和第二参考曲线的至少一条由投影至所述三维物体上的二维图案的特征确定。所述第一和第二参考曲线可以是平行的。

根据一种具体实现方式，本方法此外包括在至少一个所述可展曲面上转移所述三维物体的所述建模的至少一个特征点的步骤。定位(pose)的精确性因此可以使得三维模型图案在三维实体上，尤其是在复杂曲面区域中的一个忠实的复制。

本发明还旨在提供一种辅助二维图案转移到非可展曲面三维物体上的方法，这从所述三维物体的建模以及所述二维图案在所述三维物体的所述建模上的投影出发，该方法特征在于包括以下步骤，