一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法，包括有以下步驟：讀取需要縫合的牙齒模型，生成三角網(wǎng)格模型；獲取上述三角網(wǎng)格模型的縫合邊界點；計算內(nèi)表面等距點集和外表面脊線點集；根據(jù)上述兩個等距點集進行插值計算得到脊線集合；根據(jù)脊線集合計算脊線之間的擬合點；根據(jù)擬合點以順時針的方式構(gòu)造拓撲關(guān)系生成過渡面將縫合邊界點與過度面進行縫合。本發(fā)明相較于傳統(tǒng)蒙皮法，無需進行NURBS曲面的構(gòu)造，在曲面生成速度上得到了提高，同時能保證過渡面的光順度網(wǎng)格點的均勻分布，從而優(yōu)化了生成后的網(wǎng)格模型。本發(fā)明作為一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法可廣泛應(yīng)用于義齒修復(fù)領(lǐng)域。
【專利說明】一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及義齒修復(fù)領(lǐng)域，尤其是一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補 的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在義齒修復(fù)CAD/CAM系統(tǒng)軟件中，義齒簡單冠的修復(fù)一般分為三大部分，包括頸 緣線提取、等距面偏置以及基底冠過渡縫合。三部分對于義齒修復(fù)過程都有著密不可分的 關(guān)系。由于在義齒簡黨冠的修復(fù)過程中進行了等距偏置后，會產(chǎn)生兩個表面，及內(nèi)外表面， 內(nèi)外表面間存在間隙，所以需要利用過渡縫補算法進行曲面間的拼接。在設(shè)計過程中也經(jīng) 常需要把兩個或多個獨立的網(wǎng)格模型縫合成一個網(wǎng)格模型。
[0003] 傳統(tǒng)蒙皮法構(gòu)造過渡面分為設(shè)計脊線，生成截面線，生成蒙皮曲面。其中傳統(tǒng)蒙皮 法中生成蒙皮面中需要構(gòu)造NURBS曲面，在曲面生成速度上難以進一步提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提供一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格能 保證過渡面的光順度網(wǎng)格點的均勻分布的的快速過渡縫補方法。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方 法，包括有以下步驟：
[0006] A、讀取需要縫合的牙齒模型，生成帶三角網(wǎng)格拓撲結(jié)構(gòu)的三角網(wǎng)格模型，所述三 角網(wǎng)格模型包括有內(nèi)表面和外表面；
[0007]B、獲取上述三角網(wǎng)格模型的縫合邊界點；
[0008] C、計算內(nèi)表面等距點集；
[0009] D、計算外表面脊線點集；
[0010] E、根據(jù)上述內(nèi)表面等距點集和外表面脊線點集進行插值計算得到脊線集合；
[0011] F、根據(jù)脊線集合計算脊線之間的擬合點；
[0012] G、根據(jù)擬合點以順時針的方式構(gòu)造拓撲關(guān)系生成過渡面；
[0013] H、將縫合邊界點與過度面進行縫合。
[0014] 進一步，所述步驟B具體為：先讀取步驟A中生成的三角網(wǎng)格模型，將其中只有一 個鄰面的邊標記為邊界，把上述邊界上的點標記為縫合邊界點。
[0015] 進一步，所述步驟C具體為：
[0016] C1、將內(nèi)表面邊界上所有邊的邊長長度之和與內(nèi)表面邊界上所有邊的數(shù)量的比值 作為等距距離；
[0017] C2、根據(jù)等距距離計算出內(nèi)表面等距點。
[0018] 上述步驟中計算得到的內(nèi)表面等距點即為內(nèi)表面等距點集。
[0019] 進一步，所述步驟C還包括有子步驟C3 :對上述步驟C2中計算得到的內(nèi)表面等距 點依次編號。
[0020] 進一步，所述步驟D具體為：
[0021] Dl、取所有內(nèi)表面縫合邊界點和外表面縫合邊界點坐標的平均值作為邊界面中心 占.
[0022] D2、取所有內(nèi)表面上的點和外表面上的點坐標的平均值作為牙齒中心點；
[0023] D3、連接上述邊界面中心點和牙齒中心點作為中軸線；
[0024] D4、將縫合邊界點投影在垂直于中軸線的底平面，由底平面的中軸點指向內(nèi)表面 等距點投影到外表面縫合邊界得到外表面脊線點。
[0025] 上述步驟中計算得到的外表面脊線點即為外表面脊線點集。
[0026] 進一步，所述步驟D還包括有子步驟D5 :對上述步驟D5中計算得到的外表面脊線 點依次編號，所述外表面脊線點的編號與內(nèi)表面等距點的編號相對應(yīng)。
[0027] 進一步，所述步驟E中采用Hermite插值曲線擬合出脊線。
[0028] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明相較于傳統(tǒng)蒙皮法，無需進行NURBS曲面的構(gòu)造，在 曲面生成速度上得到了提高，同時能保證過渡面的光順度網(wǎng)格點的均勻分布，從而優(yōu)化了 生成后的網(wǎng)格模型。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明方法的步驟流程圖；
[0030] 圖2內(nèi)表面等距點不意圖a;
[0031] 圖3內(nèi)表面等距點不意圖b;
[0032] 圖4為本發(fā)明實施例中底平面投影示意圖；
[0033] 圖5為本發(fā)明中存在位置交錯的拓撲網(wǎng)格關(guān)系局部圖；
[0034] 圖6為本發(fā)明中脊線擬合示意圖a;
[0035] 圖7為本發(fā)明中脊線擬合示意圖b;
[0036] 圖8為本發(fā)明中邊界縫合示意圖a;
[0037] 圖9為本發(fā)明中邊界縫合示意圖b;
[0038] 圖10為本發(fā)明中邊界縫合示意圖c;
[0039] 圖11為本發(fā)明中邊界縫合示意圖d。

【具體實施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明：
[0041] 參照圖1，一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法，包括有以下步 驟：
[0042] A、讀取需要縫合的牙齒模型，生成帶三角網(wǎng)格拓撲結(jié)構(gòu)的三角網(wǎng)格模型，所述三 角網(wǎng)格模型包括有內(nèi)表面和外表面；
[0043] 義齒簡黨冠的修復(fù)過程中進行了等距偏置后得到兩個偏置面，其中一個被包裹在 另一個的里面，里面的偏置面即為內(nèi)表面，另外一個偏置面即為外表面。
[0044] B、獲取上述三角網(wǎng)格模型的縫合邊界點；
[0045] C、計算內(nèi)表面等距點集；
[0046] D、計算外表面脊線點集；
[0047] E、根據(jù)上述內(nèi)表面等距點集和外表面脊線點集進行插值計算得到脊線集合；
[0048] F、根據(jù)脊線集合計算脊線之間的擬合點；
[0049] G、根據(jù)擬合點以順時針的方式構(gòu)造拓撲關(guān)系生成過渡面；
[0050] H、將縫合邊界點與過度面進行縫合。
[0051] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述步驟B具體為：先讀取步驟A中生成的三角網(wǎng)格 模型，將其中只有一個鄰面的邊標記為邊界，把上述邊界上的點標記為縫合邊界點。
[0052] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述步驟C具體為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法，其特征在于：包括有以下步 驟： A、 讀取需要縫合的牙齒模型，生成帶三角網(wǎng)格拓撲結(jié)構(gòu)的三角網(wǎng)格模型，所述三角網(wǎng) 格模型包括有內(nèi)表面和外表面； B、 獲取上述三角網(wǎng)格模型的縫合邊界點； C、 計算內(nèi)表面等距點集； D、 計算外表面脊線點集； E、 根據(jù)上述內(nèi)表面等距點集和外表面脊線點集進行插值計算得到脊線集合； F、 根據(jù)脊線集合計算脊線之間的擬合點； G、 根據(jù)擬合點以順時針的方式構(gòu)造拓撲關(guān)系生成過渡面； H、 將縫合邊界點與過度面進行縫合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法，其特 征在于：所述步驟B具體為：先讀取步驟A中生成的三角網(wǎng)格模型，將其中只有一個鄰面的 邊標記為邊界，把上述邊界上的點標記為縫合邊界點。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法，其特 征在于：所述步驟C具體為： C1、將內(nèi)表面邊界上所有邊的邊長長度之和與內(nèi)表面邊界上所有邊的數(shù)量的比值作為 等距距離； C2、根據(jù)等距距離計算出內(nèi)表面等距點。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法，其特 征在于：所述步驟C還包括有子步驟C3 :對上述步驟C2中計算得到的內(nèi)表面等距點依次編 號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法，其特 征在于：所述步驟D具體為： D1、取所有內(nèi)表面縫合邊界點和外表面縫合邊界點坐標的平均值作為邊界面中心點； D2、取所有內(nèi)表面上的點和外表面上的點坐標的平均值作為牙齒中心點； D3、連接上述邊界面中心點和牙齒中心點作為中軸線； D4、將縫合邊界點投影在垂直于中軸線的底平面，由底平面的中軸點指向內(nèi)表面等距 點投影到外表面縫合邊界得到外表面脊線點。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法，其特 征在于：所述步驟D還包括有子步驟D5 :對上述步驟D5中計算得到的外表面脊線點依次編 號，所述外表面脊線點的編號與內(nèi)表面等距點的編號相對應(yīng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于義齒基底冠三角網(wǎng)格的快速過渡縫補的方法，其特 征在于：所述步驟E中采用Hermite插值曲線擬合出脊線。
【文檔編號】G06T17/30GK104504759SQ201410834489
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】王煜, 張繼偉, 夏鴻建, 馬杰, 劉錦源 申請人:佛山市諾威科技有限公司