修复牙冠模型定向方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及3d打印，具体涉及修复牙冠模型定向方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、当前，随着口腔医学和数字化技术的快速发展，3d打印加工制作技术广泛应用于口腔医学领域，使得修复牙冠美容也从简易修复发展到数字化修复应用于临床。但是，目前的修复牙冠的定制化制作主要采用sla点光源光固化成型技术、dlp面光源固化成型技术、lcd面光源固化成型技术，这三种成型技术在打印制作修复牙冠时都需要对模型添加支撑单元，考虑到修复牙冠的表面在打印完成并剪除支撑单元后会带有结构残留，而修复牙冠的槽面又是需要套接到牙科病人的活体牙齿的安装牙柱上，为避免造成不适，修复牙冠3d模型在模型预处理过程中，应避免在修复牙冠3d模型的槽面添加支撑，因此在现有技术下的模型预处理过程中，需要逐个对修复牙冠模型进行手动定向，以保持修复牙冠模型的槽面向上；所以为提高修复牙冠3d模型的批量处理效率，需要能够自动将相同或不同的多个修复牙冠3d模型进行自动定向，从而使修复牙冠3d模型的槽面自动向上，以方便在此基础上对修复牙冠3d模型的齿面添加支撑。

2、为此，需要提供一种修复牙冠模型定向方法，使修复牙冠3d模型的槽面自动向上定向，以避免在修复牙冠3d模型的槽面添加支撑，同时实现修复牙冠3d模型的批量自动定向进而提高模型预处理效率。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种修复牙冠模型定向方法、装置、电子设备及存储介质，目的是在模型预处理过程中，使修复牙冠3d模型能够实现槽面向上的自动定向，从而避免在修复牙冠3d模型的槽面上添加支撑，以及提高模型预处理效率。

2、本技术实施例的第一方面提供一种修复牙冠模型定向方法，包括：

3、获取修复牙冠3d模型的三角网格模型数据；

4、遍历拼接组成修复牙冠3d模型的全部三角网格；

5、对全部三角网格以相邻两个三角网格为分组筛选出三角网格法向量夹角值最大的前n个分组；

6、逐一获取筛选分组中的三角网格作为基础网格并将其法向量逐一与其他筛选分组内的法向量求取点积值以获得对应于该基础网格的(n-1)组点积值；

7、将任一基础网格所对应的(n-1)组内的较大点积值累加求和并由2n个求和结果中最大的求和点积值所对应基础网格的法向量方向作为模型槽面参考方向；

8、对修复牙冠3d模型数据进行角度和坐标转换处理使3d模型以参考方向向上垂直于xy平面；

9、将处理完成的修复牙冠3d模型的三维数据储存于存储单元。

10、进一步地，所述对全部三角网格以相邻两个三角网格为分组筛选出三角网格法向量夹角值最大的前n个分组，包括：

11、对全部三角网格以相邻两个三角网格为分组分别求取分组内两个三角网格法向量的夹角值并将全部分组的夹角值作为夹角集合；

12、对夹角集合中各个夹角值按大小进行排序；

13、获取排序队列中夹角值最大的前n个筛选分组中2n个三角网格的法向量。

14、进一步地，所述将任一基础网格所对应的(n-1)组内的较大点积值累加求和并由2n个求和结果中最大的求和点积值所对应基础网格的法向量方向作为模型槽面参考方向，包括：

15、逐一获取筛选分组中各个基础网格对应的(n-1)组点积值并比较获取各组内的较大点积值；

16、对任一基础网格将其对应的(n-1)个较大点积值累加获得求和点积值；

17、对全部基础网格对应的求和点积值确定最大求和点积值及基础网格对应的法向量方向作为修复牙冠3d模型槽面指向的参考方向。

18、进一步地，在将处理完成的修复牙冠3d模型的三维数据储存于存储单元之后，所述的修复牙冠模型定向方法，还包括：

19、对修复牙冠3d模型的齿面添加支撑单元。

20、进一步地，在对修复牙冠3d模型的齿面添加支撑单元之后，所述的修复牙冠模型定向方法，还包括：

21、将修复牙冠3d模型和支撑单元的整体三维数据进行切片处理并获取切片图像数据。

22、进一步地，在将修复牙冠3d模型和支撑单元的整体三维数据进行切片处理并获取切片图像数据之后，所述的修复牙冠模型定向方法，还包括：

23、将切片图像数据导入到3d打印设备进行3d曝光打印。

24、本技术实施例的第二方面提供一种修复牙冠模型定向装置，包括：

25、模型数据获取模块，用于获取修复牙冠3d模型的三角网格模型数据；

26、模型网格遍历模块，用于遍历拼接组成修复牙冠3d模型的全部三角网格；

27、夹角与法向量筛选模块，用于对全部三角网格以相邻两个三角网格为分组筛选出三角网格法向量夹角值最大的前n个分组；

28、基础网格点积值求取模块，用于逐一获取筛选分组中的三角网格作为基础网格并将其法向量逐一与其他筛选分组内的法向量求取点积值以获得对应于该基础网格的(n-1)组点积值；

29、点积值累加和参考方向确定模块，用于将任一基础网格所对应的(n-1)组内的较大点积值累加求和并由2n个求和结果中最大的求和点积值所对应基础网格的法向量方向作为模型槽面参考方向；

30、模型数据转换模块，用于对修复牙冠3d模型数据进行角度和坐标转换处理使3d模型以参考方向向上垂直于xy平面；

31、三维数据存储模块，用于将处理完成的修复牙冠3d模型的三维数据储存于存储单元。

32、进一步地，所述夹角与法向量筛选模块，包括：

33、相邻夹角求取模块，用于对全部三角网格以相邻两个三角网格为分组分别求取分组内两个三角网格法向量的夹角值并将全部分组的夹角值作为夹角集合；

34、排序模块，用于对夹角集合中各个夹角值按大小进行排序；

35、法向量筛选获取模块，用于获取排序队列中夹角值最大的前n个筛选分组中2n个三角网格的法向量。

36、进一步地，所述点积值累加和参考方向确定模块，包括：

37、较大点积值获取模块，用于逐一获取筛选分组中各个基础网格对应的(n-1)组点积值并比较获取各组内的较大点积值；

38、点积值累加求和模块，用于对任一基础网格将其对应的(n-1)个较大点积值累加获得求和点积值；

39、参考方向确定模块，用于对全部基础网格对应的求和点积值确定最大求和点积值及基础网格对应的法向量方向作为修复牙冠3d模型槽面指向的参考方向。

40、进一步地，所述修复牙冠模型定向装置，还包括：

41、支撑单元添加模块，用于对修复牙冠3d模型的齿面添加支撑单元。

42、进一步地，所述修复牙冠模型定向装置，还包括：

43、切片处理模块，用于将修复牙冠3d模型和支撑单元的整体三维数据进行切片处理并获取切片图像数据。

44、进一步地，所述修复牙冠模型定向装置，还包括：

45、3d打印设备，用于将切片图像数据导入到3d打印设备进行3d曝光打印。

46、本技术实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括：

47、至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储单元；

48、其中，所述存储模块存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器执行所述指令时实现如上述任一种所述的修复牙冠模型定向方法的步骤。

49、本技术实施例的第四方面提供了一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的修复牙冠模型定向方法的步骤。

50、本技术实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机指令，所述计算机指令被计算机执行时实现如上述任一种所述的修复牙冠模型定向方法的步骤。

51、与现有技术相比，本技术的有益效果是：

52、1.本技术实施例的第一方面提供的修复牙冠模型定向方法，在模型预处理阶段，可以方便使修复牙冠模型以槽面朝上，并能够使支撑单元添加于修复牙冠模型的下部齿面，避免了后续打印完成后，修复牙冠模型槽面上的支撑残留接触到牙科病人的活体牙齿时所造成的不适。

53、2.本技术实施例的第一方面提供的修复牙冠模型定向方法，能够对多个形状不同的修复牙冠模型进行批量自动定向，在使修复牙冠模型槽面朝上和避免给牙科病人造成不适的同时，还能够避免手动逐个调整修复牙冠3d模型的方向，进而提高了模型处理效率。

54、3.本技术实施例的第一方面提供的修复牙冠模型定向方法，对具有多个槽面的连桥式修复牙冠模型，也能两者槽面不同朝向取得综合最优的定向，从而尽量避免在倾斜状态下的打印，以减少所需的支撑单元及支撑残留。

55、4.本技术实施例的第一方面提供的修复牙冠模型定向方法，根据修复牙冠模型的结构特点，通过找寻修复牙冠模型槽面特征的上端环面和外侧打磨面轮廓，和筛选出上端环面共向综合程度最高的三角网格的法向量方向，作为修复牙冠模型的综合最优的定向，方法巧妙，定向精准度高。