[发明专利]一种人体离散塑像成型方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机软件与线切割技术领域，特别涉及一种人体离散塑像成型方法。

背景技术

一般的人体模型都是以现实中的人物为基础，通过一些手段尽可能逼真地还原人体本来的面貌，然而这些模型的表面都是由流畅的曲线和光滑的曲面构成。

人体离散塑像是一种新的人体表现形式，就是将人体模型离散化处理，也就是以等尺寸将人体分成若干切片，再通过软件将每个片层拉伸，以获得层叠状态的人体模型，将人体以机械的形式展现出来，具有别样的美感。现有技术中尚未有对人体离散塑像成型的方法。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处以及实现人体塑像的离散美感效果，提供一种设计新颖、便于安装制造的人体离散塑像成型方法，该方法丰富了传统塑像模型的表面仅由流畅的曲线和光滑的曲面构成的样式，使之具有别样的机械美感。

为解决上述技术问题并达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种人体离散塑像成型方法，包括以下步骤，

（1）利用3ds Max根据实际需要生成人体三维模型，并导出STL文件；

（2）将生成的STL文件导入到逆向工程软件Geomagic Studio，利用该逆向工程软件对模型进行修补和实体化操作，将完善后的模型另存为IGES文件；

（3）将生成的IGES文件导入SolidWorks，对修复后的模型进行切片处理，并将切片后的模型进行拉伸操作，生成人体离散模型；

（4）对离散的切片进行优化，使之满足安装、定位需求，并生成工程图；

（5）将生成的工程图导入到线切割机床中，生成各切片外形的线切割程序：

（6）操控线切割机床加工人体离散模型预设置的若干个切片，完成切削外形的需求，同时完成定位孔的加工；

（7）组装切片使之成为人体离散模型。

步骤（2）设置人体模型离散化参数，根据人体模型实际造型和尺寸的需要，设置切片的厚度为5mm，使人体模型既能呈现机械美感，又不至于破坏模型外观。

步骤（4）中在安装和定位需求中采用大量的冗余设置，保证模型的安装强度满足使用的要求。

步骤（7）中组装切片的整体思路为：采用螺栓交替连接的方式对人体离散模型的切片进行安装，要求各切片的安装过程有一定的次序，只能从一端开始到另一端结束；根据实际需求安装次序为，以四肢为起始端依次装配到躯干，最终以头顶为末端完成安装；因此，为满足上述安装条件，除始末位置的切片采用胶粘或螺纹钉的连接方式与相邻的切片固定连接外，人体离散模型，其他部位的每片切片均需切割四组比螺栓直径略大的连接孔和四组比螺母直径适当大的容纳孔，四个连接孔的中心连线构成一个四边形，四个容纳孔的中心连线构成另一个四边形。

步骤（7）中组装切片的具体过程为：

A、将每一片待装配切片的两对角线的连接孔都提前穿设上螺栓，即每一片切片只在处于一条对角线的两个连接孔内穿设螺栓；

B、安装第二片切片时，将上一切片预留的螺栓根据位置关系插入第二片切片的对应的连接孔内并伸出，此时第二片切片提前安装的螺栓的头部恰好套入进上一片切片的容纳孔内，用螺母将上一切片提前安装的螺栓紧固，完成第二切片的安装；

C、安装第三片切片时，将第二片切片预先套上的螺栓根据位置关系插入第三片切片的对应的连接孔并伸出第三片切片，此时第三片切片提前安装的螺栓的头部恰好位于进第二片切片上的两个容纳孔内，而固定第二片切片的螺母也正好嵌入另两个容纳孔内，用螺母将第二片切片提前安装的螺栓紧固，完成该第三片切片的安装；

D、按照步骤C的安装方式，重复进行操作，即可完成人体离散模型的安装。

采用上述技术方案，本发明先由计算机进行人体离散模型设计，再将设计好的模型进行切片处理，并生成工程图，再把工程图导入线切割机床中进行加工若干片切片，并标注切片的号码，以便于人工采用螺栓进行连接时的装配作业。

本发明的构思新颖，设计合理，提供了一种人体模型的新视角——人体离散塑像，丰富了传统塑像模型的表面仅由流畅的曲线和光滑的曲面构成的样式，使之具有别样的机械美感。本发明制作而成的人体离散模型可以设置在公园、起到赏心悦目的效果。

附图说明

图1是本发明的人体离散模型的整体结构示意图；

图2是图1中胸部部分切片装配示意图；

图3是切片安装过程示意图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明的一种人体离散塑像成型方法，包括以下步骤，