CN104385596B - 一种三维彩色模型快速打印方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种三维彩色模型快速打印方法，首先采用基料打印基料模型，然后在基料模型外部着色，获得彩色模型，具体步骤如下：获得彩色模型参数数据，生成彩色模型图；对彩色模型图进行解析，获得蒙皮层和基料模型；对基料模型进行切片，提取分层图，对蒙皮层进行彩色区域切割，提取多个单色区域，并对每一个单色区域设计喷涂路径；根据分层图打印基料模型，并根据单色区域和喷涂路径对基料模型喷涂颜料进行着色。本发明提出的一种三维彩色模型快速打印方法，有利于简化三维彩色模型上色工作，提高上色质量与效率。

Description

一种三维彩色模型快速打印方法
技术领域
本发明涉及彩色模型打印技术领域，尤其涉及一种三维彩色模型快速打印方法。
背景技术
随着科技的进步，以及制造技术的演进，许多工件的制造时程与精度都不断的提升。而传统的切削加工、铸造成型等技术，已无法完全解决各种工件的生产需求，特别是形状特殊或者内部有空孔的工件。然而，3D打印技术(立体打印)的发展，却给这些制造的难题带来了一线生机。而立体打印技术，不但可以提供快速模型成型，对于某些工件，甚至可以直接提供足够精度的成品或半成品成型。
其实3D打印技术已经发展了很多年。从选择性雷射烧结成型(Selective LaserSintering，SLS)、三维粉末黏结(3DP)、分层实体制造(Laminated Object Manufacturing,LOM)到目前主流的熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)，乃至于最新的光固化(DLP)技术，都已经成功地开发，并投入生产。目前立体打印技术，利用熔化或软化可塑性材料的方法来制造打印的“墨水”，主要以塑料，金属，陶瓷为主。然而，工件本体大部分都是单一材质，单一颜色，虽然有些打印技术可以使用多种材料进行打印，但是每种材料仅具有一种颜色。因此，若欲利用立体打印成型彩色的工件，则会变得非常繁琐与复杂。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种三维彩色模型快速打印方法，有利于简化三维彩色模型上色工作，提高上色质量与效率。
本发明提出的一种三维彩色模型快速打印方法，首先采用基料打印基料模型，然后在基料模型外部着色，获得彩色模型，具体步骤如下：
获得彩色模型参数数据，生成彩色模型图；
对彩色模型图进行解析，获得蒙皮层和基料模型；
对基料模型进行切片，提取分层图，对蒙皮层进行彩色区域切割，提取多个单色区域，并对每一个单色区域设计喷涂路径；
根据分层图打印基料模型，并根据单色区域和喷涂路径对基料模型喷涂颜料进行着色。
优选地，对蒙皮层进行彩色区域切割的具体方式为，选取色彩A，色彩A对应的单色区域为A0，提取包围在A0周围的单色区域与单色区域A0交界处的点绘制单色区域A0的边界线A1。
优选地，边界线A1可包含多条闭合线条。
优选地，喷涂路径通过结合边界线A1以及单色区域A0覆盖的基料模型表面区域线条走向进行设计。
优选地，喷涂路径宽度可为1um～100um。
本发明中，将基料模型打印与表面着色分开进行，有利于提高彩色模型打印效率，尽可能减少工作干扰，提高合格率。
本发明提供的一种三维彩色模型快速打印方法，通过蒙皮层切割分解，获得单色区域，并对各单色区域设计喷涂路径，以根据喷涂路径对单色区域逐一上色，条理清晰，流线平滑，对彩色模型线条走向适应性高，有利于保证着色的均匀色彩鲜活。
本发明步骤简单，设计合理，克服了现有技术中立体打印上色工作繁琐复杂的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种三维彩色模型快速打印方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提出的一种三维彩色模型快速打印方法，首先采用基料打印基料模型，然后在基料模型外部着色，获得彩色模型，具体步骤如下：
S1、获得彩色模型参数数据，生成彩色模型图。
具体地，可通过三维扫描获得彩色模型图像，并通过图形处理获得彩色模型图。
S2、对彩色模型图进行解析，获得蒙皮层和基料模型。
基料模型为彩色模型的主体支持部分，蒙皮层为覆盖在基料模型上颜料层。
S3、对基料模型进行切片，提取分层图；对蒙皮层进行彩色区域切割，提取多个单色区域，并对每一个单色区域设计喷涂路径。
分层积累是立体打印技术中较为成熟的打印技术，该步骤中通过切片提取分层图，为基料模型立体打印奠定了基础。
蒙皮层的构成直接取决于彩色模型上色的种类数量。
该步骤S3中，对蒙皮层进行彩色区域切割的具体方式为，依次选取目标色彩A，色彩A对应的单色区域为A0，提取包围在A0周围的单色区域与单色区域A0交界处的点绘制单色区域A0的边界线A1。
值得注意的是，单色区域A0的边界线A1可能包含多条闭合的线条，单色区域A0为这些闭合线条围绕的面积之和。这是因为，彩色模型的表面可能存在多个用色相同却不相连通的区域，故而单色区域的数量却等于上色的种类数量。
该步骤S3中，喷涂路径通过结合边界线A1以及单色区域A0覆盖的基料模型表面区域线条走向进行设计。
S4、根据分层图打印基料模型，并根据单色区域和喷涂路径对基料模型喷涂颜料进行着色。
该步骤中，着色在基料模型完成后进行，故而基料模型的打印是不间断的进行的，有利于提高打印效率。
该步骤中，着色是根据颜色依次进行的，即各单色区域依次着色。如此，可尽量避免多种颜色的的上色工作相互干扰混淆。
本实施方式中，喷涂路径宽度可为1um～100um，可根据基料模型表面线条周向以及单色区域边界线的宽度确定。具体地，喷涂路径宽度与基料模型表面线条平滑度成正比，与单色区域边界线的宽度也成正比。
本实施方式中，将基料模型打印与表面着色分开进行，有利于提高彩色模型打印效率，尽可能减少工作干扰，提高合格率。
本实施方式中，通过蒙皮层切割分解，获得单色区域，并对各单色区域设计喷涂路径，以根据喷涂路径对单色区域逐一上色，条理清晰，流线平滑，对彩色模型线条走向适应性高，有利于保证着色的均匀色彩鲜活。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种三维彩色模型快速打印方法，其特征在于，首先采用基料打印基料模型，然后在基料模型外部着色，获得彩色模型，具体步骤如下：
获得彩色模型参数数据，生成彩色模型图；
对彩色模型图进行解析，获得蒙皮层和基料模型；
对基料模型进行切片，提取分层图，对蒙皮层进行彩色区域切割，提取多个单色区域，并对每一个单色区域设计喷涂路径；
根据分层图打印基料模型，并根据单色区域和喷涂路径对基料模型喷涂颜料进行着色，其中，着色在基料模型完成后进行，基料模型的打印是不间断的进行；
对蒙皮层进行彩色区域切割的具体方式为，选取色彩A，色彩A对应的单色区域为A0，提取包围在A0周围的单色区域与单色区域A0交界处的点绘制单色区域A0的边界线A1。
2.如权利要求1所述的三维彩色模型快速打印方法，其特征在于，边界线A1包含多条闭合线条。
3.如权利要求1所述的三维彩色模型快速打印方法，其特征在于，喷涂路径通过结合边界线A1以及单色区域A0覆盖的基料模型表面区域线条走向进行设计。
4.如权利要求1至3任一项所述的三维彩色模型快速打印方法，其特征在于，喷涂路径宽度为1um～100um。
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