CN105082860A - 迷你3d肖像快速制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种迷你3D肖像快速制作方法，该迷你3D肖像快速制作方法包括：步骤1，设置手持式深度相机3D扫描仪的扫描参数，进行扫描前准备；步骤2，进行人体面部扫描；步骤3，进行身体的扫描；步骤4，进行模型的裁切和补面；步骤5，通过深度计算，将人体面部及身体表面的空间坐标数据进行反求和计算，获得人物形象3D虚拟数据；以及步骤6，借助3D打印技术将迷你肖像制作成型。该迷你3D肖像快速制作方法将肖像成型的步骤极力简化，避免了筑模开模翻模或机器或手工雕刻等繁复的操作，3D打印机自己便会将数字化信息完美的打印成实体肖像。

Description

迷你3D肖像快速制作方法

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及到一种迷你3D肖像快速制作方法。

背景技术

雕像，尤其是人物雕塑，是最能显示一个社会文化气息的大众艺术品。站在塑像面前，不用担心语言不通，更不怕它会用言语伤害你。不说话的塑像，其实可以告诉你很多东西，通过作者的塑造，你可以想像它生活的时代，“听”它诉说往事和历史。

但是人物肖像雕塑不管是在国内还是国外，现代还是古代，往往都是贵族、英雄、领袖、传奇人物等才能拥有，像石像、铜像、蜡像等都造价昂贵，对于普通老百姓还是一个很难触及的层面。在民间，面人、泥人、糖画等技艺可以将人像以低成本型，但是这种工艺对操作者的技能要求极高，没有经过长期的训练很难将人像制作精美、精确，而且这几种民间工艺的技术往往只被少数人掌握，很难大面积推广。

为此我们借助三维扫描技术和3D打印技术，发明了一种全新的迷你3D肖像快速制作方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以借助3D打印技术将迷你肖像制作成型的迷你3D肖像快速制作的方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：迷你3D肖像快速制作方法，该迷你3D肖像快速制作方法包括：步骤1，设置手持式深度相机3D扫描仪的扫描参数，进行扫描前准备；步骤2，进行人体面部扫描；步骤3，进行身体的扫描；步骤4，进行模型的裁切和补面；步骤5，通过深度计算，将人体面部及身体表面的空间坐标数据进行反求和计算，获得人物形象3D虚拟数据；以及步骤6，借助3D打印技术将迷你肖像制作成型。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

步骤1还包括，通过微光红外镜头向扫描实体照射无害的红外光；然后利用视觉镜头、深度镜头，从点线面的物理关系构成三维的数字模型；从模特的正面部份准备开始扫描。

在步骤2中，由面部近处开始然后逐渐拉远一点，上移扫描到前额头顶，顺时针在正面画一个大圆，依次扫描模特的左脸、左耳、左下颚、下巴、右下颚、右脸右耳，到此面部扫描结束。

在步骤3中，沿着右耳向右耳后，右后脑、右后肩，然后再向右肩外侧、右前胸、前胸、脖子正面、左前胸、左肩、左肩后、后背、后颈、后脑、头顶的顺序依次扫描。

在步骤4中，对头像模型进行裁切操作，将头像的多余部分进行清除；将裁切后的模型进行封闭，将模型的漏洞及敞开式的结构消除。

在步骤5中，将收集到的光谱信息转换为虚拟的3D空间坐标，通过点云的方式收集空间坐标，反求出被扫描实体的3D虚拟数据。

步骤5还包括，进行模型的细致修整；当最终肖像模型为多个组件拼合时，先将其合并为一个物体，并进行重拓扑，将合并后的模型进行重拓扑操作，以消除穿插结构、美化模型布线；再次反求出被扫描实体的3D虚拟数据。

在步骤6中，调整模型大小到需要打印的尺寸，调整物体打印姿势，将模型移动到平台中心，并且放置到打印平台上；调整打印机的打印层高、壁厚、填充比例、加热温度、打印速度这些参数，并且设置是否需要添加支撑和底座；采用3D打印机开始打印；打印结束后，将模型从打印机打印平台上取下，将模型的底座、支撑结构进行拆除。

本发明的迷你3D肖像快速制作方法借助手持式深度相机3D扫描仪技术，通过扫描仪对实体空间进行扫描，通过深度计算，将人物头部及身体表面的空间坐标数据进行反求，再经过扫描软件对数据进行计算，获得人物形象3D虚拟数据，再借助3D打印技术将迷你肖像制作成型。3D扫描仪可以准确的获取人物面部数据，可以避免其他工艺对操作者美术功底、技能熟练度的苛刻要求，让普通人在经过简单培训后便能完成精确的肖像信息扫描，而3D打印技术更是将肖像成型的步骤极力简化，避免了筑模开模翻模或机器或手工雕刻等繁复的操作，3D打印机自己便会将数字化信息完美的打印成实体肖像。

附图说明

图1为本发明的迷你3D肖像快速制作方法的一具体实施例的流程图；

图2为本发明的迷你3D肖像快速制作方法的一具体实施例的工作过程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

在步骤101，进行扫描前准备。采用手持式深度相机3D扫描仪对实体空间进行扫描，设定好需要的扫描参数。通过微光红外镜头向扫描实体照射无害的红外光。然后利用视觉镜头、深度镜头，从点线面的物理关系构成三维的数字模型，从模特的正面部份准备开始扫描。

在步骤102，进行人体面部扫描。由面部近处开始然后逐渐拉远一点，上移扫描到前额头顶，顺时针在正面画一个大圆。依次扫描模特的左脸、左耳、左下颚、下巴、右下颚、右脸右耳，到此面部就扫描出来了。

在步骤103，进行身体的扫描。沿着右耳向右耳后，右后脑、右后肩，然后再向右肩外侧、右前胸、前胸、脖子正面、左前胸、左肩、左肩后、后背、后颈、后脑、头顶、的顺序依次扫描。

在步骤104，进行模型的裁切和补面。对头像模型进行裁切操作，将头像的多余部分进行清除。将裁切后的模型进行封闭，将模型的漏洞及敞开式的结构消除。

在步骤105，通过深度计算，将人物头部及身体表面的空间坐标数据进行反求，再经过扫描软件对数据进行计算，获得人物形象3D虚拟数据。在一实施例中，信息传入电脑软件中，电脑将收集到的光谱信息转换为虚拟的3D空间坐标，再通过点云的方式将收集到的空间坐标，在软件中反求出被扫描实体的虚拟3D模型数据。

在一实施例中，在求出被扫描实体的虚拟3D模型数据后，进行模型的细致修整，如果最终肖像模型为多个组件拼合，先将其合并为一个物体，并进行重拓扑，将合并后的模型进行重拓扑操作，以消除穿插结构、美化模型布线。之后，再次反求出被扫描实体的虚拟3D模型数据。

在步骤106，借助3D打印技术将迷你肖像制作成型。经过简单的模型处理与艺术加工后就可以利用3D打印机将模特的数据模型打印成为实体的模型肖像了。在一实施例中，调整模型大小到需要打印的尺寸，使用旋转工具调整物体打印姿势，使用移动工具将模型移动到平台中心，并且放置到打印平台上。调整打印机的打印层高、壁厚、填充比例、加热温度、打印速度等参数，并且设置是否需要添加支撑和底座。打印机开始预热，开始打印。打印结束后，将模型从打印机打印平台上取下，使用剪钳、笔刀等工具将模型的底座、支撑结构进行拆除。

在应用本发明的一具体实施例中，如图2所示，图2为本发明的迷你3D肖像快速制作方法的一具体实施例的工作过程图，包括了以下步骤：

1.将3D扫描仪链接至电脑，开启扫描软件，设置扫描参数，以适合人像扫描。

2.将目标圆圈光标对准被扫描者的面部，扫描仪与面部垂直，中心点在鼻尖位置，启动扫描，3秒倒数计时结束后开始扫描。

3.先在面部位置由中心向外慢慢画圈，再向左移动，扫描人物右耳朵，向下转右移动，扫描人物下巴，直至左耳，再继续向右平移扫描，扫描后脑及身体背部，直至右耳背面，转为向上移动，扫描人物头顶。

4.在头顶扫描结束后，快速晃动扫描仪，中断扫描，按键盘回车键开始模型编辑。

5.使用裁切工具对头像模型进行裁切操作，将头像的多余部分进行清除。

6.使用实体化命令将裁切后的模型进行封闭，将模型的漏洞及敞开式的结构消除。

7.在软件中点击保存，将处理后的扫描人像模型保存为“.obj”格式。

8.将输出的“.obj”格式的文件导入到模型处理软件，使用3D画笔对模型进行修补和雕刻，让肖像模型达到最佳效果，如有必要，可以为模型添加底座、首饰或其他配件，增加肖像模型的观赏度。

9.如果最终肖像模型为多个组件拼合，先将其合并为一个物体，再使用模型处理软件的重拓扑功能，将合并后的模型进行重拓扑操作，以消除穿插结构、美化模型布线。

10.使用软件输出功能，将重拓扑后的模型进行输出，输出格式为“.obj”。

11.将输出的“.obj”文件导入到打印软件，使用缩放工具调整模型大小到需要打印的尺寸，使用旋转工具调整物体打印姿势，使用移动工具将模型移动到平台中心，并且放置到打印平台上。

12.调整打印机的打印层高、壁厚、填充比例、加热温度、打印速度等参数，并且设置是否需要添加支撑和底座，设置完毕后进行运算，将文件保存为打印机能够识别的格式，将输出的文件转存至打印机能够识别的存储卡，准备打印。

13.操作3D打印机，选中需要打印的文件，执行打印命令，打印机开始预热，开始打印。

14.打印结束后，将模型从打印机打印平台上取下，使用剪钳、笔刀等工具将模型的底座、支撑结构进行拆除。

Claims (8)

1.迷你3D肖像快速制作方法，其特征在于，该迷你3D肖像快速制作方法包括：

步骤1，设置手持式深度相机3D扫描仪的扫描参数，进行扫描前准备；

步骤2，进行人体面部扫描；

步骤3，进行身体的扫描；

步骤4，进行模型的裁切和补面；

步骤5，通过深度计算，将人体面部及身体表面的空间坐标数据进行反求和计算，获得人物形象3D虚拟数据；以及

步骤6，借助3D打印技术将迷你肖像制作成型。

2.根据权利要求1所述的迷你3D肖像快速制作方法，其特征在于，步骤1还包括，通过微光红外镜头向扫描实体照射无害的红外光；然后利用视觉镜头、深度镜头，从点线面的物理关系构成三维的数字模型；从模特的正面部份准备开始扫描。

3.根据权利要求1所述的迷你3D肖像快速制作方法，其特征在于，在步骤2中，由面部近处开始然后逐渐拉远一点，上移扫描到前额头顶，顺时针在正面画一个大圆，依次扫描模特的左脸、左耳、左下颚、下巴、右下颚、右脸右耳，到此面部扫描结束。

4.根据权利要求1所述的迷你3D肖像快速制作方法，其特征在于，在步骤3中，沿着右耳向右耳后，右后脑、右后肩，然后再向右肩外侧、右前胸、前胸、脖子正面、左前胸、左肩、左肩后、后背、后颈、后脑、头顶的顺序依次扫描。

5.根据权利要求1所述的迷你3D肖像快速制作方法，其特征在于，在步骤4中，对头像模型进行裁切操作，将头像的多余部分进行清除；将裁切后的模型进行封闭，将模型的漏洞及敞开式的结构消除。

6.根据权利要求1所述的迷你3D肖像快速制作方法，其特征在于，在步骤5中，将收集到的光谱信息转换为虚拟的3D空间坐标，通过点云的方式收集空间坐标，反求出被扫描实体的3D虚拟数据。

7.根据权利要求1所述的迷你3D肖像快速制作方法，其特征在于，步骤5还包括，进行模型的细致修整；当最终肖像模型为多个组件拼合时，先将其合并为一个物体，并进行重拓扑，将合并后的模型进行重拓扑操作，以消除穿插结构、美化模型布线；最终得出被扫描模特的3D虚拟数据。

8.根据权利要求1所述的迷你3D肖像快速制作方法，其特征在于，在步骤6中，调整模型大小到需要打印的尺寸，调整物体打印姿势，将模型移动到平台中心，并且放置到打印平台上；调整打印机的打印层高、壁厚、填充比例、加热温度、打印速度这些参数，并且设置是否需要添加支撑和底座；采用3D打印机开始打印；打印结束后，将模型从打印机打印平台上取下，将模型的底座、支撑结构进行拆除。