三维建模和三维打印方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明实施例涉及计算机，尤其涉及一种三维建模和三维打印方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在医用模型的建模过程中，需要对医用实体进行三维扫描，在诸如光线不足等情况下扫描所得到的初始医用模型很容易存在噪点，导致初始医用模型的边缘及轮廓线上呈现局部不规则的锯齿态的不平滑线形，干扰了对模型形态特征的正确描述。

2、一般地，常规的平滑处理方式会导致医用模型的网格边缘出现翻折的情况，使得建模过程的后续处理效果较差，例如，在平滑处理之后的拉伸处理会导致网格分布不合理扭曲。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供一种三维建模和三维打印方法、装置、电子设备及存储介质，以至少解决上述问题。

2、根据本发明的第一方面。提供了一种三维建模方法，包括基于三维网格化的医用模型的轮廓点集中的各个轮廓点，对轮廓点集自身进行初始平滑处理，得到初始平滑的轮廓点集。确定初始平滑的轮廓点集的邻域点集。基于邻域点集，对初始平滑的轮廓点集进行进一步平滑处理。对进一步平滑的轮廓点集执行医用模型的建模操作。

3、在本发明的另一实现方式中，基于三维网格化的医用模型的轮廓点集中的各个轮廓点，对轮廓点集自身进行初始平滑处理包括确定医用模型的轮廓点集中的各个轮廓点的相邻位置关系。基于各个轮廓点之间的相邻位置关系，对轮廓点集自身进行初始平滑处理。

4、在本发明的另一实现方式中，基于各个轮廓点之间的相邻位置关系，对轮廓点集自身进行初始平滑处理包括确定各个轮廓点的三维坐标位置。具有相邻位置关系的轮廓点的三维坐标位置进行加权平均，得到初始平滑的轮廓点的三维坐标位置。

5、在本发明的另一实现方式中，确定初始平滑的轮廓点集的邻域点集包括确定分别与初始平滑的轮廓点集中的每个轮廓点具有第一边数阈值范围的各个网格点，作为该轮廓点的第一邻域点集。

6、在本发明的另一实现方式中，基于邻域点集，对初始平滑的轮廓点集进行进一步平滑处理包括基于每个轮廓点的第一邻域点集，对该轮廓点进行拉普拉斯平滑。

7、在本发明的另一实现方式中，基于邻域点集，对初始平滑的轮廓点集进行进一步平滑处理还包括确定分别与初始平滑的轮廓点集中的每个轮廓点具有第二边数阈值范围的各个网格点，作为该轮廓点的第二邻域点集，第二边数阈值范围大于第一边数阈值范围。基于每个轮廓点的第二邻域点集，对初始平滑的轮廓点集中的每个轮廓点执行再次平滑。

8、在本发明的另一实现方式中，基于每个轮廓点的第一邻域点集，对该轮廓点进行拉普拉斯平滑，包括确定每个轮廓点及其第一邻域点集的各个邻域点的三维坐标位置。于该轮廓点的三维坐标位置以及各个邻域点的三维坐标位置进行加权平均，得到拉普拉斯平滑后的轮廓点的三维坐标位置。

9、在本发明的另一实现方式中，三维建模方法还包括基于第一邻域点集及第二邻域点集中的各个邻域点，对第一邻域点集及第二邻域点集自身进行拉普拉斯平滑。

10、根据本发明实施例的第二方面，提供了一种三维打印方法，包括获取医用模型，该医用模型采用根据上述第一方面任一项的方法建模得到。执行对医用模型的打印操作。

11、根据本发明实施例的第三方面，提供了一种三维建模装置，包括第一建模模块，基于三维网格化的医用模型的轮廓点集中的各个轮廓点，对轮廓点集自身进行初始平滑处理，得到初始平滑的轮廓点集。第二建模模块，确定初始平滑的轮廓点集的邻域点集。第三建模模块，基于邻域点集，对初始平滑的轮廓点集进行进一步平滑处理。第四建模模块，对进一步平滑的轮廓点集执行医用模型的建模操作。

12、根据本发明实施例的第四方面，提供了一种三维打印装置，包括获取模块，获取医用模型，医用模型采用如第一方面任一项的方法建模得到。打印模块，执行对医用模型的打印操作。

13、根据本发明实施例的第五方面，提供了一种电子设备，包括处理器、存储程序的存储器。其中，程序包括指令，指令在由处理器执行时使处理器执行如第一方面及第二方面的方法。

14、根据本发明实施例的第六方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面及第二方面的方法。

15、在本发明实施例的方案中，提供了一种三维建模和三维打印方法、装置、电子设备及存储介质，该三维建模方法通过对轮廓点集自身进行初始平滑处理，并基于邻域点集对初始平滑的轮廓点集进行进一步平滑处理，避免了医用模型的边缘出现翻折的情况，提高了针对医用模型建模的鲁棒性。

技术特征：

1.一种三维建模方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于三维网格化的医用模型的轮廓点集中的各个轮廓点，对所述轮廓点集自身进行初始平滑处理，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述各个轮廓点之间的相邻位置关系，对所述轮廓点集自身进行初始平滑处理，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述初始平滑的轮廓点集的邻域点集，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述邻域点集，对所述初始平滑的轮廓点集进行进一步平滑处理，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述邻域点集，对所述初始平滑的轮廓点集进行进一步平滑处理，还包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于每个轮廓点的第一邻域点集，对该轮廓点进行拉普拉斯平滑，包括；

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种三维打印方法，其特征在于，包括：

10.一种三维建模装置，其特征在于，包括：

11.一种三维打印装置，其特征在于，包括：

12.一种电子设备，其特征在于，包括：

13.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一项所述的方法所执行的步骤。

技术总结
本发明实施例提供一种三维建模和三维打印方法、装置、电子设备及存储介质。三维建模方法包括基于三维网格化的医用模型的轮廓点集中的各个轮廓点，对轮廓点集自身进行初始平滑处理，得到初始平滑的轮廓点集。确定初始平滑的轮廓点集的邻域点集。基于邻域点集，对初始平滑的轮廓点集进行进一步平滑处理。对进一步平滑的轮廓点集执行医用模型的建模操作。本发明实施例的三维建模方法避免了医用模型的边缘出现翻折的情况，提高了针对医用模型建模的鲁棒性。

技术研发人员：曹永民
受保护的技术使用者：北京瑞医博科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12