[发明专利]一种基于状态书签功能的复杂路径生成方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种计算机辅助牙齿正畸方法，尤其是涉及一种基于状态书签功能的复杂路径生成方法，其应用于牙齿正畸领域的计算机辅助设计和模拟。

二、背景技术：

生成矫治方案，是计算机辅助正畸技术中重要的一个步骤，用户在对病例进行分析之后，需要准确地用软件把自己的矫治思想表达出来，也就是生成矫治方案。有时矫正方案很复杂，例如牙齿需要进行非直线路径移动，对牙齿的移动顺序也有要求，这就更需要一种灵活，方便和直观的方式来进行方案生成。

三、发明内容：

本发明的目的在于提供一种基于状态书签功能的复杂路径生成方法，其使用户能够以准确，灵活，方便和直观的方式来生成正畸矫治方案。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于状态书签功能的复杂路径生成方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

1)程序初始化；

2)初始化矫治方案生成器和状态书签；

3)读入牙齿3D模型，显示状态书签；

4)调整牙齿，遇到矫正关键帧，则保存为一个状态书签；

5)打开矫正方案制作器，将需要的状态书签依次拖入到矫治方案添加框中，形成矫治方案；

6)进行连续观察，判断矫治方案是否通过，通过则保存治疗方案；未通过则进入下一步；

7)判断如何修改治疗方案：添加治疗节点；删除治疗节点；调整治疗节点顺序；插入治疗节点。

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：

1)将制作牙齿矫正方案的基础从牙提升到了颌，省去了考虑颌间牙齿相互作用的步骤，符合医生的治疗思路，使制作难度降低，效率增高。

2)状态书签是医生正畸思路形成的关键点，与治疗方案生成功能的结合，将医生的注意力集中在考虑上，而不是思路形成后的方案制作过程上，使得制作治疗方案的过程大大缩短。

3)考虑治疗方案是复杂、费时的过程，而状态书签相当于历史记录，使医生在制作方案时不会忘记考虑过的思路。

四、附图说明：

图1至图6为整体外观及操作图。

图7为本发明的程序流程图。

五、具体实施方式：

1)建立牙齿数据控制结构：

如图2建立牙齿类，其中表面三角形网用于构造牙齿的空间形状，牙齿移动矩阵用于确定牙齿显示的位置，图3过程显示了如何移动牙齿位置。

建立牙齿数组，形式为CTooth[32]，用来存储一口牙中所有的牙齿。

2)建立书签控制结构：

图4为状态书签子项类示意图，在生成这个书签子项时，类中牙齿矩阵数组将复制1)中牙齿数组里所有牙齿的移动矩阵。

状态书签数组的结构为CBookMarkItem[MaxNum]，是书签的集合。

3)建立治疗方案类：

治疗方案类的示意图如图5所示，根据《基于颌状态的复杂治疗路径生成》这篇专利，该类的成员变量治疗节点数组中保存了生成治疗方案的关键颌状态，颌状态即为1)中牙齿数组里所有牙齿的移动矩阵，存储形式同CBookMarkItem。其中治疗方案观察数组中顺序保存了通过观察路径生成算法生成的所有插值颌状态，通过这个数组的每一项去执行图3的过程，就可以看到每个牙齿的移动。

4)保存状态书签子项：

据《基于颌状态的复杂治疗路径生成》这篇专利中提到的关键颌状态的定义，在将牙齿排列从初始状态移动到排列良好状态这个过程中，符合定义的牙齿排列状态，保存为一个状态书签子项。

具体操作方法是当发现关键颌状态时，点击图1中的“状态保存”按钮，会触发图6的过程，就会在屏幕上看到保存的颌状态。

5)生成治疗方案节点：

将4)中保存的状态书签按照矫治的先后顺序，依次拖到图1中最下方治疗方案生成器的空白框中，就会产生一个治疗方案。这个拖动过程其实是将2)中状态书签子项按拖入顺序复制到3)的治疗节点数组中。这样，一个治疗方案就生成了。

6)生成治疗方案

根据《基于颌状态的复杂治疗路径生成》专利中治疗方案生成算法，会产生所有的插值颌状态，将其复制到治疗方案观察数组中。

显示形式为，关键颌状态即治疗节点用其对应的字母表示，其余插值颌状态由小蓝块表示。

7)驱动牙齿按照治疗方案移动：

遍历治疗方案类的总颌状态数组，每隔一定时间，向数组末尾方向移动一下，将当前数组对应子项CBookMarkItem中的牙齿矩阵数组复制到对应每颗牙的移动矩阵中，然后对每颗牙执行图3的过程，就会显示出当前这步，牙齿的最新移动位置。

实施例：