CN112622276B - 一种用于3dp多色打印的彩色模型最大色差表示方法 - Google Patents

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    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
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Abstract

一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法，属于3DP多色打印领域。用。(R,G,B)24比特中的8比特的彩色值表示4通道(C,M,Y,K)的彩色值，建立(R,G,B)←→(C,M,Y,K)一一对应关系，同时将这8比特的彩色值尽量拉开距离，使得在模型设计时，不因红绿蓝值发生扰动，而改变对应关系。相比于现有技术，本发明简化了建立(R,G,B)与(C,M,Y,K)对应关系的难度，并解决了(R,G,B)与(C,M,Y,K)的对应关系在(R,G,B)值发生扰动时会发生变化的问题。

Description

一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法
技术领域
本发明涉及3DP多色打印领域，具体涉及一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法。
背景技术
3D技术打印(3D Printing)是快速成型技术(Rapid PrototypingManufacturing)的一种，它也被叫做增材制造(additive manufacturing)。它的基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面，然后一层一层的打印出来并按原来的位置堆积到一起，形成一个实体的立体模型。3DP打印是3D打印的一种工艺，用3DP技术的3D打印机使用标准喷墨打印技术，通过将液态连结体铺放在粉末薄层上，以打印横截面数据的方式逐层创建各部件，创建三维实体模型，采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩，还可以将彩色分析结果直接描绘在模型上，模型样品所传递的信息较大。目前，彩色3DP打印的喷头一般有(C,M,Y,K)即(天蓝、品红、黄、黑)四个喷孔通道，每个通道可以有(0,1,2,3)四个深度值，对应(无、小、中、大)墨滴大小，使每个像素点可以打印不同的粘结强度。每个像素点每个通道可以用2个比特(00、01、10、11)来表示4个深度值。每个像素有(C,M,Y,K)4个通道可以喷射，因此每个像素的色彩、深浅可以用2*4＝8比特来表示。
3DP喷头按像素打印每一层图案，且图案用(C,M,Y,K)四色表示。打印前需要对三维模型进行切片处理，且用图案表示每一层的模型形状。
但是，设计三维彩色模型时，一般用Geomagics、Zbrush、Maya等通用软件设计，生成OBJ、WRL等通用三维模型数据格式。这些格式是用红、绿、蓝(R,G,B)来表示彩色，每个颜色有(0,...,255)共256个深度值，每个颜色通道用8个比特来表示。切片处理后，每一层模型是一个用(R、G、B)三色表示的图案。
这样，就需要将(R,G,B)表示转换成(C,M,Y,K)表示。从3种色彩转换到4种色彩，一般很难找到一一对应关系，而且当(R,G,B)值发生微小扰动，(C,M,Y,K)的对应关系会发生变化。
例如，一般流行的(R,G,B)到(C,M,Y,K)的转换公式：
R'＝R/255
G'＝G/255
B'＝B/255
K＝1-max(R',G',B')
C＝(1-R'-K)/(1-K)
M＝(1-G'-K)/(1-K)
Y＝(1-B'-K)/(1-K)
(这里CMYK为[0,1]区间实数，放大到[0,4]区间后，离散化取整)
反映射公式为：
R'＝(1-C)(1-K)
G'＝(1-M)(1-K)
B'＝(1-Y)(1-K)
(1-K)＝max(R',G',B')
当K不等于1时，(C,M,Y)总有一个要等于0。因此，如果(C,M,Y,K)取值为(非1，非0，非0，非0)则找不到(R,G,B)对应点。公式不能形成一一对应关系。
发明内容
为了找到(R,G,B)与(C,M,Y,K)的一一对应关系，并且在设计彩色模型时，保证(R,G,B)与(C,M,Y,K)的对应关系在(R,G,B)值发生扰动时不发生变化，就需要在(R,G,B)与(C,M,Y,K)对应关系中，(R,G,B)自身间距足够大。
(R,G,B)与(C,M,Y,K)是两种不同的色系，这里在3DP打印中不需要(C,M,Y,K)表示的是真实世界的颜色，不需要它们所表达的色彩效果与(R,G,B)相同或相近。
本发明提供的一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法，包括以下步骤：
(R,G,B)每种颜色用8比特表示，一共24比特。(C,M,Y,K)每个通道用2比特表示，一共8比特。(R,G,B)的彩色值24大于(C,M,Y,K)的彩色值8，说明(R,G,B)3彩色值足够用来表示4通道(C,M,Y,K)值，用(R,G,B)24比特中的8比特的彩色值表示4通道(C,M,Y,K)的彩色值，建立(R,G,B)与(C,M,Y,K)一一对应关系。同时将这8比特的彩色值尽量拉开距离，使得在模型设计时，不因红绿蓝值发生扰动，而改变对应关系。
设计方案为：
Figure BDA0002807839330000021
其中，1表示该位置比特的值允许有变化，0表示该比特的值不变，这样一共有8个比特有变化，对应(C,M,Y,K)的8比特取值，形成一一对应关系。
将比特位尽量靠左(高位)，使得不同(R,G,B)色彩值的间距拉到最大。
有益效果
本发明提供一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法，建立(R,G,B)与(C,M,Y,K)一一对应关系，相比于现有技术，本发明简化了建立(R,G,B)与(C,M,Y,K)对应关系的难度，并解决了(R,G,B)与(C,M,Y,K)的对应关系在(R,G,B)值发生扰动时会发生变化的问题。
具体实施方式(R,G,B)与(C,M,Y,K)
一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法，包括以下步骤：
(R,G,B)每种颜色用8比特表示，一共24比特。(C,M,Y,K)每个通道用2比特表示，一共8比特。(R,G,B)的彩色值24大于(C,M,Y,K)的彩色值8，说明(R,G,B)3彩色值足够用来表示4通道(C,M,Y,K)值，用(R,G,B)24比特中的8比特的彩色值表示4通道(C,M,Y,K)的彩色值，建立(R,G,B)←→(C,M,Y,K)一一对应关系。同时将这8比特的彩色值尽量拉开距离，使得在模型设计时，不因红绿蓝值发生扰动，而改变对应关系。
设计方案为：
Figure BDA0002807839330000031
其中，1表示该位置比特的值允许有变化，0表示该比特的值不变，这样一共有8个比特有变化，对应(C,M,Y,K)的8比特取值，形成一一对应关系。
将比特位尽量靠左(高位)，使得不同(R,G,B)色彩值的间距拉到最大。
下面以一个实际案例对本发明的技术方案进行进一步的描述。
已知(C,M,Y,K)的取值，求对应的(R,G,B)值。
令R,G,B的前2位比特值，分别对应C,M,Y的2位比特值，R的第3位比特对应K的第1位比特，G的第3位比特对应K的第2位比特。
即：
K1＝(int)(K/2)；K2＝K-K1*2；
R＝C*64+K1*32；G＝M*64+K2*32；B＝85*Y；
这样，保证(R,G,B)彩色值间距拉开，至少是32。按此公式，已知(C,M,Y,K)的取值，就可以求对应的(R,G,B)值。
(R,G,B)←→(C,M,Y,K)对应表如下：
Figure BDA0002807839330000041
Figure BDA0002807839330000051
Figure BDA0002807839330000061
Figure BDA0002807839330000071
Figure BDA0002807839330000081
Figure BDA0002807839330000091

Claims (1)

1.一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法，其特征在于：
所述方法包括以下步骤：
(R,G,B)每种颜色用8比特表示，一共24比特；
(C,M,Y,K)每个通道用2比特表示，一共8比特；
用(R,G,B)24比特中的8比特的彩色值表示4通道(C,M,Y,K)的彩色值，建立(R,G,B)←→(C,M,Y,K)一一对应关系；
设计方案为：
Figure FDA0003692186100000011
其中，1表示该位置比特的值允许有变化，0表示该比特的值不变；
令R,G,B的前2位比特值，分别对应C,M,Y的2位比特值，R的第3位比特对应K的第1位比特，G的第3位比特对应K的第2位比特；
即：K1＝(int)(K/2)；K2＝K-K1*2；
R＝C*64+K1*32；G＝M*64+K2*32；B＝85*Y；
根据已知(C,M,Y,K)的取值，求对应的(R,G,B)值；
(R,G,B)←→(C,M,Y,K)对应表如下：
Figure FDA0003692186100000012
Figure FDA0003692186100000021
Figure FDA0003692186100000031
Figure FDA0003692186100000041
Figure FDA0003692186100000051
Figure FDA0003692186100000061
Figure FDA0003692186100000071
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