[发明专利]一种改进的面向3D打印的半色调投影与模型生成方法

摘要

本发明公开了一种改进的面向3D打印的半色调投影与模型生成方法，根据给定的三维模型、投影接收面以及光源的基本参数，利用投影模拟方法，计算投影参考图像，将给定的灰度图像进行校正，得到照度图，将照度图的点与投影参考图像相对应，进行归一化处理后，计算得到密度图；利用带容量约束的Voronoi划分的方法，根据密度图进行最优圆排列；根据最优圆排列确定的孔洞类型，确定相应孔洞的大小、位置和相对光源朝向角度，生成物理模型，进行3D打印。本发明使光源透过模型上的孔洞在投影接收面上形成一幅与给定灰度图像最相近的连续灰度图像，无明显的离散光斑可见。

主权项

1.一种改进的面向3D打印的半色调投影与模型生成方法，其特征是：包括以下步骤：(1)根据给定的三维模型、投影接收面以及光源的基本参数，利用投影模拟方法，计算投影参考图像；(2)将给定的灰度图像进行校正，得到照度图，将照度图的点与投影参考图像相对应，进行归一化处理后，计算得到密度图；(3)利用带容量约束的Voronoi划分的方法，根据密度图进行最优圆排列；(4)根据最优圆排列确定的孔洞类型，确定相应孔洞的大小、位置和相对光源朝向角度，生成物理模型，进行3D打印；所述步骤(2)中，对于输入的任一给定的灰度图像，计算密度图，具体包括以下步骤：(2‑1)将给定的灰度图像，通过逆校正得到照度图；(2‑2)对于照度图的每一点，根据其辐射照度设定对应的三维模型处遮光率，根据遮光率计算其对应的目标圆半径；(2‑3)将照度图每点对应的目标圆半径映射为相应密度值，进行归一化处理，得到密度图。