[发明专利]一种脚部特征参数驱动标准鞋楦变形方法及系统

说明书

本发明涉及一种脚部特征参数驱动标准鞋楦变形方法及系统，包括以下步骤：生成最终的鞋楦控制线；根据生成的鞋楦控制线生成鞋楦曲面，使用楦面区域内的边界线和围度线构成各个部分曲面；对上述步骤得到的曲面进行基于曲面边界连续性和光顺性的连接，使相邻曲面边界线都具有同样的点数和阶数，使相邻曲面在边界处满足二阶连续性，不存在奇点或多余拐点，曲面间曲率变化较小；同时使曲面间相互衔接，将平滑连接好的曲面与楦底面和统口面缝合成一个实体化的封闭整体，由此得到了基于脚部图片重构模型的鞋楦模型，而对于调整好的鞋楦标准模型，可根据选取不同鞋类，鞋款，跟高，由不同类型标准鞋楦间的参数对应关系，在重构的鞋楦模型上进行对应调整。

技术领域

本发明涉及鞋楦模型构建技术，特别涉及一种脚部特征参数驱动标准鞋楦变形方法及系统。

背景技术

人脚具有容易发生变形和很难处于静止状态等特征，如果使用接触式测量设备获取脚的点云数据，在测量过程中测量设备的探头会挤压脚面，让人脚形状发生变形，在使人脚收到损伤的同时也使得测量获取的人脚点云产生一些误差。而且使用接触式测量设备需要人脚一直处于某一特定位置，并需要使用设备将其固定在工作台上，在进行测量时人脚还需要跟随工作台移动，人脚很难实现这些需求，这就导致许多脚部特征参数和一些复杂曲面，曲线都无法被测量出来，使得人脚测量点云数据存在很大的误差。考虑到安全健康的要求，用来测量人脚点云的扫描设备的射线不能对人体有危害，因此在非接触式测量中的射线成像方法和工业计算机断层扫描成像法都不能用在人脚点云的测量。本发明流程使用非接触时拍摄的方式，由拍摄的图像重构出人脚模型。

而现有的鞋楦模型逆向重构文件格式大多为点云模型和由边界混成法或小平面特征法生成的NURBS曲面模型，这些方法得到的模型部分会失真，光顺性不好，存在较多冗余点，储存空间大，数据管理和分析难度大，不利于模型的实时处理。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有技术脚部鞋楦模型构建存在的上述问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种脚部特征参数驱动标准鞋楦变形方法，该方法包括以下步骤：

导入各部位围度线，将带跟高的脚部模型与标准鞋楦模型的轮廓曲线利用最小二乘法和离散能量法拟合曲线，以脚部模型的轮廓线为基准调节标准楦模型的轮廓线参数，比较轮廓线以及围度线间参数间距，将一圈轮廓线分为360个点，其中利用权重因子控制曲线光顺性和与脚部模型参数的逼近性，生成最终的鞋楦控制线；

根据生成的鞋楦控制线生成鞋楦曲面，利用后跟弧度线和楦背线将统口线及楦底轮廓线分别分割为两部分，将相邻轮廓线连接，形成三个四边界区域；

使用楦底轮廓线和楦底部分围度线，构成带有z方向弧度的楦底面；再选取统口线与楦背线相交处的围度线将楦底轮廓线分割为两部分，再将楦背线，后跟弧度线，楦底轮廓线，统口线和该位置围度线的相邻轮廓线连接，形成五个四边界区域；然后使用楦面区域内的边界线和围度线构成各个部分曲面；

对上述步骤得到的曲面进行基于曲面边界连续性和光顺性的连接，使相邻曲面边界线都具有同样的点数和阶数，使相邻曲面在边界处满足二阶连续性，不存在奇点或多余拐点，曲面间曲率变化较小；同时使曲面间相互衔接，对于延伸的曲面部分沿相交线进行修剪；对于光顺效果还不够理想的曲面，通过调控曲面的控制点，使控制点一一对应并且均匀分布，进而将各个区域的楦面更加光顺拼接在一起；将所得的各部位曲面结构线用参数化方式存储，方便人为更改；修正同时减少下次调整局部曲线造成的计算量；

将平滑连接好的曲面与楦底面和统口面缝合成一个实体化的封闭整体，由此得到了基于脚部图片重构模型的鞋楦模型，而对于调整好的鞋楦标准模型，可根据选取不同鞋类，鞋款，跟高，由不同类型标准鞋楦间的参数对应关系，在重构的鞋楦模型上进行对应调整。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种脚部鞋楦模型构建系统结构示意图；