CN105216306A - 雕刻模型生成系统及方法、雕刻模型3d打印系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于图像处理技术领域，尤其涉及一种雕刻模型生成系统,根据图像数据生成相应的雕刻模型，包括：信息读取模块，用于读取待生成雕刻模型的模型配置信息；数据处理模块，用于获取与图像数据相对应的深度图；模型母板处理模块，用于根据模型配置信息，生成具有深度区间的模型母板，根据深度图将模型母板切分成与深度图中各像素点一一对应的单元格；雕刻模型生成模块，用于根据像素点的深度值确定相对应的单元格在深度区间的深度位置，根据深度位置对单元格进行移动处理，生成雕刻模型，根据不同消费者提出的模型配置信息生成满足个性需求的雕刻模型，雕刻模型精度高。

Description

雕刻模型生成系统及方法、雕刻模型3D打印系统及方法

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，尤其涉及一种雕刻模型生成系统及方法、雕刻模型3D打印系统及方法。

背景技术

传统的雕刻是将一块可塑之才(如石膏、树脂、粘土、木料、大理石等)通过艺术大师之手，创造出具有一定空间的可视、可触的艺术形象。雕、刻通过减少可雕性物质材料，塑则通过堆增可塑物质性材料来达到艺术创造的目的，传统意义上的雕刻不仅对操作者的技能要求极高，而且一件做工精美的雕刻往往需要耗时数日才得以完成，难以满足人们对雕刻作品的需求。3D打印技术改变了原来传统的机械制造手段，解决了产品批量生产的问题，使得产品制造更加自由。

现有技术公开了一种印章的3D打印制造方法，使用三维建模软件建立印章的三维模型，对三维模型沿Z轴方向按照相等的层厚分割成一系列二维图形，3D打印机根据二维图形进行打印，由于该制造方法将三维模型沿Z轴按照相等的层厚进行分割，未对三维模型Z方向的尺寸进行准确划分，即无法保证刻痕高度的准确性，未对雕刻模型的深度信息作准确处理，导致生成的印章做工粗糙，不能满足人们对高品质印章的需求。

现有技术还公开了一种基于二维图像的三维打印系统和方法，系统对成像模型进行深度计算，基于深度信息，得到环境的三维信息，进行三维重构，三维打印机根据三维重构得出的图像信息，进行三维打印，由于该打印方法未对深度信息作进一步处理，因此，该打印方法仅适用于打印普通实体，无法打印具有“浮雕”或“雕刻”艺术效果的产品。

现有技术还公开了一种结合多输入方式镂空浮雕生成方法，由三维模型出发，依次获取三维模型的线条图、渲染图和深度图，然后通过优化方法合成并生成最后的镂空浮雕，该生成方法基于多种输入数据，首先建立相应的三维模型，基于三维模型，提取三维模型的线条图，生成镂空浮雕的轮廓，再提取三维模型的渲染图和高度图，若生成的三维模型结构复杂，则需增大提取量，延长操作时间，存在一定的使用缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种雕刻产品、雕刻模型生成系统及生成方法以及一种雕刻模型3D打印方法及其系统，旨在解决由现有技术的局限和缺点引起的一个或多个技术问题。

本发明提供一种雕刻模型生成系统，根据图像数据生成相应的雕刻模型，包括：

信息读取模块，用于读取待生成所述雕刻模型的模型配置信息；

数据处理模块，用于获取与所述图像数据相对应的深度图；

模型母板处理模块，用于根据所述模型配置信息，生成具有深度区间的模型母板，根据所述深度图将所述模型母板切分成与所述深度图中各像素点一一对应的单元格；

雕刻模型生成模块，用于根据所述像素点的深度值确定相对应的所述单元格在所述深度区间的深度位置，根据所述深度位置对所述单元格进行移动处理，生成所述雕刻模型。

具体地，所述模型配置信息包括待生成所述雕刻模型的长度值、宽度值以及高度值；

所述模型母板处理模块包括：

所述母板生成子模块，用于根据所述长度值、所述宽度值以及所述高度值生成所述模型母板，所述模型母板具有X方向、Y方向以及Z方向，所述深度区间的方向为Z方向；

切分子模块，用于将所述模型母板的XY平面切分成与所述深度图中各所述像素点一一对应的单元格，并将所述深度区间进行等间距切分；

具体地，所述雕刻模型生成模块包括：

单元格设定子模块，用于根据所述像素点的深度值确定相对应的所述单元格在所述深度区间的深度位置；

单元格移动子模块，用于将位于XY平面上的所述单元格移动至相对应的所述深度位置处；

单元格判断子模块，用于判断是否完成对全部所述单元格的移动处理；

雕刻模型保存子模块，用于当所述单元格判断子模块判断完成对全部所述单元格的移动处理时，即生成所述雕刻模型，保存所述雕刻模型。

进一步地，所述模型配置信息包括雕刻模型前景信息、雕刻模型后景信息以及雕刻模型底板信息，所述雕刻模型生成模块还包括：

区间划分子模块，用于将所述深度区间划分为与雕刻模型前景信息相对应的前景深度子区间、与雕刻模型后景信息相对应的后景深度子区间以及与雕刻模型底板信息相对应的底板深度子区间；

区间设定子模块，用于根据所述模型配置信息，设定所述前景深度子区间对应的前景区间范围，所述后景深度子区间对应的后景区间范围以及所述底板深度子区间对应的底板区间范围。

具体地，所述单元格设定子模块包括：

第一单元格设定单元，所述雕刻模型前景信息由多个第一像素点组成，各所述第一像素点对应的第一深度值组成第一深度值区间，所述第一像素点对应于所述XY平面上的第一单元格，根据所述第一深度值在所述第一深度值区间的位置确定所述第一单元格在所述前景区间范围的第一深度位置；

第二单元格设定单元，所述雕刻模型后景信息由多个第二像素点组成，各所述第二像素点对应的第二深度值组成第二深度值区间，所述第二像素点对应于所述XY平面上的第二单元格，根据所述第二深度值在所述第二深度值区间的位置确定所述第二单元格在所述后景区间范围的第二深度位置。

进一步地，所述单元格移动子模块包括：

第一移动单元，将所述第一单元格沿所述Z方向移动至所述第一深度位置处；

第二移动单元，将所述第二单元格沿所述Z方向移动至所述第二深度位置处。

进一步地，所述数据处理模块包括：

数据判断子模块，用于判断接收的所述图像数据的数据类型；

深度图获取子模块，根据数据判断子模块的判断结果获取与所述图像数据相对应的深度图。

进一步地，所述图像数据包括2D图片、3D视差图或3D场景中的一种或多种，所述深度图获取子模块包括：

第一处理单元，用于获取与所述2D图片相对应的第一深度图；

第二处理单元，用于获取与所述3D视差图相对应的第二深度图；

第三处理单元，用于获取所述3D场景的所述深度缓存，将所述深度缓存作为所述第三深度图。

优选地，所述雕刻模型生成模块还包括模型着色子模块，根据所述图像数据中各所述像素点的颜色信息对所述雕刻模型进行着色处理。

优选地，所述模型母板处理模块还包括边框生成子模块，所述模型配置信息还包括边框设定信息，边框生成子模块根据所述边框设定信息在所述模型母板的外沿生成边框。

本发明提供的雕刻模型生成系统的有益效果在于：模型配置信息是用户根据雕刻模型的设计要求设定的信息，信息读取模块可以读取用户手动输入的模型配置信息，也可以读取用户点选生成的模型配置信息，当然也可以读取存储于存储模块中的模型配置信息，多种读取方式，操作更加灵活。

对于单一类型的图像数据，数据处理模块可以直接获取深度图，对于多种不同类型的图像数据，如2D图片、3D场景或3D视差图等，数据处理模块先判断数据类型，再根据数据类型获取相应的深度图，处理更加精准。显而易见，数据处理模块可以处理2D图片、3D场景以及3D视差图中的一种或多种。相对于现有技术只能处理单一图像数据，本实施提供的雕刻模型生成系统扩充图像数据类型，应用范围更加广泛，符合消费者对多种图像数据处理的要求。

相较于现有技术使用相等层厚对模型母板进行切分，本实施例提供的雕刻模型生成系统根据深度图对模型母板切分成与像素点一一对应的单元格，通过对全部单元格的移动处理，生成雕刻模型，雕刻模型精度更高，符合消费者对雕刻模型高品质的需求。

此外，本实施例提供的雕刻模型生成系统不需要用户使用三维建模软件，即可生成雕刻模型，降低操作难度。另外，本实施例提供的雕刻模型生成系统不需要获取雕刻模型的线条图、渲染图，缩短操作时间，且易于操作，可根据不同消费者设定的模型配置信息，对模型母板进行相应的处理，生成满足用户需求的雕刻模型，雕刻模型生成精度高，品相精美，经后期处理，可制成雕刻艺术品供人们欣赏，很大程度上弥补现有的雕刻产品应用范围狭窄的不足。

本发明的另一目的在于提供一种雕刻模型生成方法，根据包含有多种图像信息的图像数据生成相应的雕刻模型，包括如下步骤：一种雕刻模型生成方法，根据包含有多种图像信息的图像数据生成相应的雕刻模型，

读取待生成所述雕刻模型的模型配置信息；

获取与所述图像数据相对应的深度图；

根据所述模型配置信息生成所述模型母板，并根据所述深度图对所述模型母板进行切分处理；

根据所述深度图调整所述模型母板，生成所述雕刻模型。

具体地，根据所述模型配置信息生成所述模型母板，并根据所述深度图对所述模型母板进行切分处理的具体步骤包括：

所述模型配置信息包括待生成所述雕刻模型的长度值、宽度值以及高度值；

根据所述长度值、所述宽度值以及所述高度值生成所述模型母板，所述模型母板具有X方向、Y方向以及Z方向，所述深度区间的方向为Z方向；

将所述模型母板的XY平面切分成与所述平面图片中各所述像素点一一对应的所述单元格，将所述深度区间进行等间距切分。

具体地，根据所述深度图调整所述模型母板，生成所述雕刻模型的具体步骤包括：

根据各所述像素点的深度值确定相对应的所述单元格在所述深度区间的深度位置；

根据所述深度位置对所述单元格进行移动处理；

判断是否完成对全部所述单元格移动处理；

保存所述雕刻模型。

进一步地，模型配置信息包括雕刻模型前景信息、雕刻模型后景信息以及雕刻模型底板信息，根据所述深度图调整所述模型母板，生成所述雕刻模型的具体步骤还包括：

将深度区间划分为与雕刻模型前景信息相对应的前景深度子区间、与雕刻模型后景信息相对应的后景深度子区间以及与雕刻模型底板信息相对应的底板深度子区间；

根据模型配置信息，设定前景深度子区间对应的前景区间范围，后景深度子区间对应的后景区间范围以及底板深度子区间对应的底板区间范围。

进一步地，用于根据所述像素点的深度值确定相对应的所述单元格在所述深度区间的深度位置的具体步骤包括：

所述雕刻模型前景信息由多个第一像素点组成，各所述第一像素点对应的第一深度值组成第一深度值区间，所述第一像素点对应于所述XY平面上的第一单元格，根据所述第一深度值在所述第一深度值区间的位置确定所述第一单元格在所述前景区间范围的第一深度位置；

所述雕刻模型后景信息由多个第二像素点组成，各所述第二像素点对应的第二深度值组成第二深度值区间，所述第二像素点对应于所述XY平面上的第二单元格，根据所述第二深度值在所述第二深度值区间的位置确定所述第二单元格在所述后景区间范围的第二深度位置。

进一步地，将位于XY平面上的所述单元格移动至相对应的所述深度位置处的具体步骤包括：

将位于XY平面上的所述第一单元格沿所述Z方向移动至所述第一深度位置处；

将位于XY平面上的所述第二单元格沿所述Z方向移动至所述第二深度位置处。

进一步地，获取与所述图像数据相对应的深度图的具体步骤包括：

接收所述图像数据；

判断所述图像数据的数据类型；

根据数据判断子模块的判断结果获取与所述图像数据相对应的深度图。

进一步地，所述图像数据包括2D图片、3D视差图或3D场景中的一种或多种，根据判断结果获取与所述图像数据相对应的深度图的具体操作包括：

获取与所述2D图片相对应的第一深度图；

获取与所述3D视差图相对应的第二深度图；

获取所述3D场景的所述深度缓存，将所述深度缓存作为所述第三深度图。

优选地，生成所述雕刻模型的具体步骤还包括：所述模型配置信息还包括雕刻着色信息，根据所述图像数据中各所述像素点的颜色信息对所述雕刻模型进行着色处理。

优选地，根据所述模型配置信息生成所述模型母板的具体步骤还包括：

所述模型配置信息还包含边框设定信息，根据所述边框设定信息在所述模型母板的外沿生成边框。

本发明提供的雕刻模型生成方法有益效果在于：该雕刻模型生成方法简单，易于操作，仅需要用户设置模型配置信息，根据输入的模型配置信息，如阳刻、阴刻或镂刻等，自动将图像数据生成具有阳刻、阴刻或镂刻等艺术效果的雕刻模型，雕刻模型效果多样，丰富雕刻模型种类，相较于现有技术只能生成单一雕刻类型，满足用户对雕刻产品多样性的需求，同时，本发明提供的雕刻模型生成方法通过获取深度图，根据深度图对模型母板进行切分处理，根据深度图调整模型母板即可生成雕刻模型，对雕刻模型的深度信息作准确处理，生成的雕刻模型精度高，满足人们对雕刻模型高品质需求，相较于现有技术需要分别获取线条图、渲染图和深度图，才能生成镂空浮雕的轮廓，操作简单，易于实现，且缩短操作时间，提高产品的生产效率。

本发明的另一目的在于提供一种雕刻模型3D打印系统，基于3D打印系统，包括上述的雕刻模型生成系统，还包括数据接口模块以及3D打印机，所述雕刻模型生成系统、所述3D打印机分别与所述数据接口模块连接。

本发明提供的雕刻模型3D打印系统的有益效果在于：雕刻模型生成系统生成雕刻模型后，通过数据接口模块将雕刻模型传输至3D打印机中，将雕刻模型打印成雕刻产品，该雕刻模型3D打印系统结构简单，无需改变现有3D打印机结构，易于消费者操作，消费者通过操作该雕刻模型3D打印系统，可以根据用户的喜好打印成相应的雕刻产品，摆放家中观赏或赠人留念，增添生活情趣。

本发明的另一目的在于提供一种雕刻模型3D打印方法，包括上述的雕刻模型生成方法，在对所述雕刻模型处理完成后，对所述雕刻模型进行3D打印。

本发明提供的雕刻模型3D打印方法的有益效果在于：通过使用该雕刻模型3D打印方法即可将雕刻模型打印成型，操作简单，易于消费者使用，且打印出的雕刻产品，产品质量高，品相精美，提高产品的市场竞争力，该雕刻模型3D打印方法解决了传统雕刻产品制作周期长，成品率低等问题。

本发明的另一目的在于提供一种雕刻产品，采用上述的雕刻模型3D打印方法打印而成。

本发明提供的雕刻产品的有益效果在于：该雕刻产品做工精美，可以放置家中观赏或作为艺术品售卖，扩充雕刻产品的应用市场。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的雕刻模型生成系统的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的模型母板处理模块的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的雕刻模型生成模块的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的雕刻模型生成模块的另一结构示意图；

图5是本发明实施例一提供的单元格设定子模块的结构示意图；

图6是本发明实施例一提供的单元格移动子模块的结构示意图；

图7是本发明实施例一提供的数据处理模块的结构示意图；

图8是本发明实施例一提供的深度图获取子模块的结构示意图；

图9是本发明实施例二提供的雕刻模型生成模块的结构示意图；

图10是本发明实施例三提供的模型母板处理模块的结构示意图；

图11是本发明实施例四提供的雕刻模型生成方法的流程示意图；

图12是图11中步骤S3的具体操作示意图；

图13是图11中步骤S4的具体操作示意图；

图14是图11中步骤S2的具体操作示意图；

图15是图14中步骤S23的具体操作示意示意图；

图16是本发明实施例提供的模型母板切分示意图；

图17是本发明实施例提供的图像数据示意图；

图18是本发明实施例提供的3D视差图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1与图16所示，本实施例提供一种雕刻模型生成系统1，包括：信息读取模块11、数据处理模块12、模型母板处理模块13以及雕刻模型生成模块14。

其中，信息读取模块11用于读取待生成雕刻模型的模型配置信息。模型配置信息是用户根据雕刻模型的设计要求设定的信息，模型配置信息包括雕刻模型尺寸信息、雕刻模型颜色信息、雕刻模型效果信息、雕刻模型前景信息、雕刻模型后景信息以及雕刻模型底板信息等。其中，雕刻模型颜色信息可以是用户根据自己的喜好设定雕刻模型的颜色。雕刻模型效果信息包括常见的雕刻效果，如阳刻、阴刻以及镂刻等。雕刻模型前景信息可以是图像数据中的前景信息，也可以是用户根据雕刻模型的设计要求设定的图像信息。同样地，雕刻模型后景信息可以是图像数据中的后景信息，也可以是用户根据雕刻模型的设计要求设定的图像信息。同样地，雕刻模型底板信息可以是图像数据中的底板信息，也可以是用户根据雕刻模型的设计要求设定的图像信息。

雕刻模型生成系统1进一步包括人机交互界面，在人机交互界面，用户根据雕刻模型的设计要求，手动输入或手动点选模型配置信息，提高用户的人机交互使用体验。或者，雕刻模型生成系统1进一步包括存储模块(图中未示出)，模型配置信息预先存储于存储模块中，当需要生成雕刻模型时，信息读取模块11即时读取存储于存储模块中的模型配置信息，响应速度快，缩短雕刻模型生成时间，提高雕刻模型的生成效率，符合高效作业要求。显而易见，信息读取模块11可以读取用户手动输入的模型配置信息，也可以读取用户点选生成的模型配置信息，当然也可以读取存储于存储模块中的模型配置信息，多种读取方式，操作更加灵活。

数据处理模块12用于获取与图像数据相对应的深度图。对于单一类型的图像数据，数据处理模块12可以直接获取深度图，对于多种不同类型的图像数据，如2D图片、3D场景或3D视差图等，数据处理模块12先判断数据类型，再根据数据类型获取相应的深度图，处理更加精准。显而易见，数据处理模块12可以处理2D图片、3D场景以及3D视差图中的一种或多种。相对于现有技术只能处理单一图像数据，本实施提供的雕刻模型生成系统1扩充图像数据类型，应用范围更加广泛，符合消费者对多种图像数据处理的要求。

模型母板处理模块13用于根据模型配置信息生成具有深度区间(图中未示出)的模型母板2，再根据深度图将模型母板2切分成与深度图中各像素点一一对应的单元格21。雕刻模型生成模块14根据像素点的深度值确定相对应的单元格21在深度区间的深度位置，根据深度位置对单元格21进行移动处理，当完成全部单元格21的移动处理，即生成雕刻模型。相较于现有技术使用相等层厚对模型母板2进行切分，本实施例提供的雕刻模型生成系统1根据深度图对模型母板2切分成与像素点一一对应的单元格21，通过对全部单元格21的移动处理，生成雕刻模型，雕刻模型精度更高，符合消费者对雕刻模型高品质的需求。

此外，本实施例提供的雕刻模型生成系统1不需要用户使用三维建模软件，即可生成雕刻模型，降低操作难度。另外，本实施例提供的雕刻模型生成系统1不需要获取雕刻模型的线条图、渲染图，缩短操作时间，且易于操作，可根据不同消费者设定的模型配置信息，对模型母板2进行相应的处理，生成满足用户需求的雕刻模型，雕刻模型生成精度高，品相精美，经后期处理，可制成雕刻艺术品供人们欣赏，很大程度上弥补现有的雕刻产品应用范围狭窄的不足。

作为上述实施例的进一步改进，如图2与图16所示，模型配置信息包括待生成雕刻模型的长度值、宽度值以及高度值。模型母板处理模块13包括母板生成子模块131和切分子模块132。

母板生成子模块131用于根据长度值、宽度值以及高度值生成模型母板2。模型母板2具有X方向、Y方向以及Z方向，深度区间的方向为Z方向。模型母板2的X方向、Y方向以及Z方向、与空间坐标系中的X、Y、Z坐标轴方向相同。

切分子模块132用于将模型母板2的XY平面切分成与深度图中各像素点一一对应的单元格21，并将深度区间按照等间距进行切分。

对XY平面切分时，可以按照像素点的个数进行切分。如深度图有1280x640个像素点，将模型母板2的长边按照标准单位切分成1280份，模型母板2的宽边按照标准单位切分成640份，可以直接确定与像素点相对应的单元格21在XY平面的位置。

当然，也可以对模型母板2的长边方向按等间距切分成长度值大小的份数。同样的，模型母板2的宽边按等间距切分成宽度值大小的分数，通过比例换算，得出与像素点相对应的单元格21在XY平面的位置。

本发明实施例提供的雕刻模型生成模块14将单元格21移动至相对应的深度位置处，其中，移动处理可以是，根据右手法则设定Z轴方向，将单元格21由模型母板2的XY平面沿Z轴方向移动至相对应的深度位置处，或将单元格21由模型母板2的XY平面沿Z轴相反方向移动至相对应的深度位置处。

本进一步的实施方式根据深度图对模型母板2进行切分，切分更加精准，生成的雕刻模型精度更高，满足消费者对雕刻模型生成精度高的要求。

作为上述实施例的进一步改进，如图3与图16所示，雕刻模型生成模块14包括单元格设定子模块141、单元格移动子模块142、单元格判断子模块143以及雕刻模型保存子模块144。其中，单元格设定子模块141用于根据各像素点的深度值，确定相对应的单元格21在深度区间的深度位置。单元格移动子模块142用于将位于XY平面上的单元格21移动至相对应的深度位置处。单元格判断子模块143，用于判断是否完成全部单元格21的移动处理，若未完成全部单元格21的处理，则单元格移动子模块142继续对剩余单元格21进行移动处理。雕刻模型保存子模块144，用于当单元格判断子模块143判断完成对全部单元格21的移动处理时，即生成雕刻模型，保存雕刻模型。单元格21的深度位置可以按照下述方法计算，设定像素点的深度值为R，R属于(0～256)，深度区间划分为M等份，则相对应的单元格21在深度区间的深度位置为RM/256。由于在模型母板2划分过程中，已将模型母板2划分成与各像素点一一对应的单元格21，在雕刻模型生成过程中，其实质是对各单元格21的处理，根据像素点的深度值确定单元格21在深度区间的深度位置，即确保生成的雕刻模型与模型配置信息的雕刻模型设计要求保持一致，提高雕刻模型的生成精度。此外，通过单元格判断子模块143可以确保模型母板2上的全部单元格21都已完成移动处理，才会生成雕刻模型，模型配置信息对雕刻模型的设计要求准确反映在雕刻模型上，确保生成的雕刻模型符合用户的设计要求。

作为上述实施例的进一步改进，如图4与图16所示，模型配置信息包括雕刻模型前景信息、雕刻模型后景信息以及雕刻模型底板信息。雕刻模型生成模块14还包括区间划分子模块145与区间设定子模块146。

区间划分子模块145用于将深度区间划分为与雕刻模型前景信息相对应的前景深度子区间、与雕刻模型后景信息相对应的后景深度子区间以及与雕刻模型底板信息相对应的底板深度子区间。

区间设定子模块146用于根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息，如阳刻、阴刻或镂刻，设定前景深度子区间对应的前景区间范围，后景深度子区间对应的后景区间范围以及底板深度子区间对应的底板区间范围。

其中，雕刻模型前景信息可以是用户通过抠图软件或PS软件在图像数据中选取所需的图像信息，也可以是图像数据中相对应的前景图像信息。同样的，雕刻模型后景信息可以是用户通过抠图软件或PS软件在图像数据中选取所需的图像信息，也可以是图像数据中相对应的后景图像信息。相同的，雕刻模型底板信息可以是图像数据中除了雕刻模型前景信息、雕刻模型后景信息以外的图像信息，也可以是图像数据中相对应的底板图像信息。因此，本进一步优化的雕刻模型生成系统1不仅可以生成模型精度高的雕刻模型，而且可以对同一图像数据，既可以生成具有阳刻艺术效果的雕刻模型，也可以生成具有阴刻艺术效果的雕刻模型，当然，还可以生成具有镂刻艺术效果的雕刻模型。显而易见，本进一步优化的雕刻模型生成系统1可以根据用户的喜好自己设定雕刻模型的雕刻效果，对同一图像数据可以生成多种显示效果的雕刻模型，丰富雕刻模型的呈现效果，满足用户产品多样性需求，而且，仅需要用户设定模型配置信息，即可实现，操作简单，易于推广使用。

区间设定子模块146根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息设定前景深度子区间、后景深度子区间以及底板深度子区间的举例示意如下：

设定深度区间为(0.0～1.0)；将底板深度子区间比例设置成(0.8～1.0)，后景深度子区间设置成(0.7～0.8)，前景深度子区间设置成(0.0～0.7)，则可以做成类似于普通雕刻的效果。并且雕刻主体(即雕刻模型前景信息)占大部分的比例，更突出主体。而且这种配置方式是层次递进的配置方式。

当然，也可以将前景深度子区间、后景深度子区间以及底板深度子区间设置成可重叠的区间，如将底板深度子区间比例设置成(0.8～1.0),后景深度子区间设置(0.3～0.8),前景深度子区间设置成(0.0～0.8)。这样打印出来的效果是底板有一定厚度，并且前景区间及后景区间是较接近，并且从侧面看是有一定重叠的。

当然也可以将底板区间设置成(1.0～1.0),后景深度子区间及前景深度子区间可以如上述提出的相似设置，可以做出类似于“镂空”的效果。

作为本实施例的进一步改进，如图5与图16所示，单元格设定子模块141包括第一单元格设定单元1411和第二单元格设定子单元1412。雕刻模型前景信息由多个第一像素点组成，各第一像素点对应的第一深度值组成第一深度值区间，第一像素点对应于XY平面上的第一单元格。第一单元格设定单元1411根据第一深度值在第一深度值区间的位置确定第一单元格在前景区间范围的第一深度位置。

雕刻模型后景信息由多个第二像素点组成，各第二像素点对应的第二深度值组成第二深度值区间，第二像素点对应于XY平面上的第二单元格。第二单元格设定单元1412根据第二深度值在第二深度值区间的位置确定第二单元格在后景区间范围的第二深度位置。

对第一深度位置以及第二深度位置的设定方法，具体操作如下：

如图17所示，对于一副包括有人31、山32以及太阳33的图像数据3，根据模型配置信息中的雕刻模型前景信息与雕刻模型后景信息，设定雕刻模型前景信息包括人31，雕刻模型后景信息包括山32与太阳33，根据深度图获取人31、太阳33以及山32的深度值区间。设定深度区间为(0.0～1.0)，根据雕刻模型效果信息，将人31的深度值区间设定为(180～250)，山32的深度值区间设定为(70～150)，太阳33的深度值区间设定为(40～130)；

根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息，设定雕刻模型的雕刻效果为阳刻，由于雕刻模型需要基于一定的底板生成，因此，根据阳刻的显示效果设定底板区间范围为(0.8～1.0)，后景区间范围为(0.3～0.8)，前景区间范围(0.0～0.8)，在处理时，对于图像数据中不属于雕刻模型前景信息以及雕刻模型后景信息的像素点均压缩至底板区间内，作为底板的一部分。对于雕刻模型后景信息，选择太阳33作为操作对象，获取太阳33的一个像素点的深度值如100，则相对应的第二单元格的第二深度位置A为经处理，第二深度位置即第二深度位置A为1/3，将第二单元格移动至深度区间(0.0～0.1)的1/3处；

对于雕刻模型前景信息，选取人31的一个像素点的深度值为200，则相对应的第一单元格的第一深度位置B为经处理，第一深度位置即第一深度位置B为8/35,将第一单元格移动至深度区间(0.0～1.0)的8/35处；

同样的，上述方法也适用于雕刻效果为阴刻的处理，根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息，设定雕刻模型的雕刻效果为阴刻。由于雕刻模型需要基于一定的底板生成，因此，根据阴刻的显示效果设定底板区间范围为(0.0～0.2)，设定后景区间范围为(0.2～0.7)，设定前景区间范围为(0.2～1.0)。在处理时，对不属于雕刻模型前景信息以及雕刻模型后景信息的像素点均压缩至底板区间内，作为底板的一部分。对于雕刻模型后景信息，选择太阳33作为操作对象，获取太阳33的一个像素点的深度值如100，则相对应的第二单元格的第二深度位置A为经处理，第二深度位置即第二深度位置A为2/3,第二单元格移动至深度区间(0.0～1.0)的2/3处；

对于雕刻模型前景图像信息，选取人31的一个像素点的深度值为200，则相对应的第一单元格的第一深度位置B为经处理，第一深度位置即第一深度位置B为27/35,将第一单元格移动至深度区间(0.0～1.0)的27/35位置处；

同样的，上述方法也适用于雕刻效果为镂刻的处理，根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息，设定雕刻模型的雕刻效果为镂刻，由于在镂刻中，底板不占用空间，因此，根据镂刻的显示效果设定底板区间范围为(1.0～1.0)，设定后景区间范围为(0.3～1.0)，设定前景区间范围为(0.0～1.0)，对于雕刻模型后景信息，选择太阳33作为操作对象，获取太阳33的一个像素点的深度值如100，则相对应的第二单元格的第二深度位置A为经处理，第二深度位置即第二深度位置A为7/15,将第二单元格移动至深度区间(0.0～1.0)的7/15处；

对于雕刻模型前景信息，选取人31的一个像素点的深度值为200，则相对应的第一单元格的第一深度位置B为经处理，第一深度位置即第一深度位置B为2/7,将第一单元格移动至深度区间(0.0～1.0)的2/7处；

通过上述方式，可以实现对同一图像数据，根据模型配置信息生成不同雕刻效果的雕刻模型，上述操作方法都已集成在单元格设定子模块141中，不需要用户操作，即可实现。

上述内容仅是对第一深度位置以及第二深度位置设定方法的具体举例，并不限定前景区间范围、后景区间范围以及底板区间范围，用户可以根据雕刻模型设计要求，设定前景区间范围、后景区间范围以及底板区间范围。

作为上述实施例的进一步改进，如图6与图16所示，单元格移动子模块142包括第一移动单元1421和第二移动单元1422，第一移动单元1421用于将第一单元格沿Z方向移动至第一深度位置处，第二移动单元1422用于将第二单元格沿Z方向移动至第二深度位置处，定位精确，确保模型母板2上的每个单元格21都移动至相对应的深度位置处。

作为上述实施例的进一步改进，如图1、图7与图16所示，数据处理模块12包括数据判断子模块121和深度图获取子模块122。其中，数据判断子模块121用于判断接收的图像数据的数据类型。深度图获取子模块122用于根据数据判断子模块121的判断结果获取图像数据相对应的深度图。

图像数据包括平面图片和/或3D场景，数据判断子模块121在判断图像数据的数据类型时，可以根据图像数据的文件名进行判断，如，平面图片的文件名主要有.jpg,.png,.bmp,.mpo等格式，而3D场景一般存储为.obj,.stl等格式，因此，可以根据文件名的后缀判断图像数据的数据类型，获取图像数据相对应的深度图。相对于现有技术，如一种基于二维图像的三维打印系统和方法，该系统只能基于二维图像进行处理，功能单一。本实施例提供的雕刻模型生成系统1可以处理多种图像数据，扩充数据处理类型，且结构简单，易于用户操作。用户仅输入模型配置信息，该雕刻模型生成系统1根据输入的图像数据，判断图像数据，根据该图像数据获取相应的深度图，根据深度图以及模型配置信息生成相应的雕刻模型，操作方便，且可以根据不同类型的图像数据，进行相应的处理，满足用户对雕刻模型生成系统1多功能处理的要求。

当然，根据图像数据的文件名判断图像数据的数据类型是一种常见处理方法，还可以根据图像数据的头文件格式进行进一步精确的判断。

若数据判断子模块121判断图像数据为平面图片，深度图获取子模块122获取与平面图片相对应的深度图。若数据判断子模块121判断图像数据为3D场景，深度图获取子模块122获取3D场景的深度缓存作为深度图。如2D图片不具有深度信息，不能直接获取相应的深度图，因此，需要导入与平面图片相对应的深度图。而3D视差图，需要经过处理后才能获取相应的深度图。而3D场景具有深度信息，可以直接将3D场景的深度缓存作为深度图。因此，需要对图像数据先作出判断，根据数据类型再获取相应的深度图。

作为上述实施例的进一步改进，如图8与图16所示，图像数据包括2D图片、3D视差图或3D场景中的一种或多种。深度图获取子模块122包括第一处理单元1221、第二处理单元1222以及第三处理单元1223。

第一处理单元1221，用于获取与2D图片相对应的第一深度图。具体地，通过用户交互界面，对2D图片进行对象选取操作，选取之后对相应的选取对象进行深度赋值，对每个选取对象赋值完成后，即生成2D图片的第一深度图。使用时，第一处理单元1221直接导入第一深度图，当然，第一深度图也可以作为外部数据存储在第一处理单元1221中，使用时，直接获取，无需用户操作，缩短操作工序，提高雕刻模型的生成效率。

第二处理单元1222，用于获取与3D视差图相对应的第二深度图。具体地，3D视差图包括左图和右图，如图18所示，设C1，C2分别为左图、右图拍摄位置的光学中心位置，距离为b，照相机焦距为f，设物点P(x,y)在左图中的拍摄点位P1(u1,v1)，在右图中的拍摄点为P2(u2,v2)，则根据三角形相似定理可得到景深为：

$\frac{b\·f}{(u1-u2)}$

即通过对3D视差图，计算3D视差图中所有点的视差，采用上述计算景深公式，得到各个物点的景深，进而得到与3D视差图相对应的第二深度图。第二处理单元1222可以对3D视差图实现自动处理，不需要用户手动计算。

对于3D场景的处理，由于3D场景具有深度缓存，第三处理单元1223仅需保存深度缓存作为第三深度图。雕刻模型生成系统1根据第三深度图以及模型配置信息生成相应的雕刻模型，用户可以在游戏中保存相应的游戏场景，并根据该游戏场景生成相应的雕刻模型，进行保存。本实施例提供的雕刻模型生成系统1满足用户对场景保存的需求，且操作方便，生成的雕刻模型精度高。

当然，对于3D场景，用户也可以根据自己的需求，在模型配置信息中，设定相应的雕刻前景信息、雕刻后景信息以及雕刻底板信息，对于原3D场景的深度信息通过等比例换算，确定其在模型母板中的深度位置。

实施例二

如图9与图16所示，本实施例提供的雕刻模型生成系统和实施例一提供的雕刻模型生成系统1结构基本相同，其不同在于，雕刻模型生成模块14还包括模型着色子模块147。本实施例提供的模型着色子模块147用于根据图像数据中各像素点的颜色信息，对雕刻模型进行着色处理，具体地：

(1)获取图像数据中每个像素的位置及颜色信息；

(2)根据像素位置信息确定雕刻模型中对应的单元格21；

(3)将(1)中像素点的颜色信息赋予单元格21，将颜色信息与相对应的单元格21进行关联，即完成对雕刻模型的着色处理。

经雕刻模型着色子模块147着色处理后生成的雕刻模型观赏性更高，且与图像数据中的颜色信息一致，避免失真的问题。当然，用户也可以在模型配置信息中设定雕刻模型颜色信息，雕刻模型生成系统1根据雕刻模型颜色信息设定雕刻模型的颜色，生成用户所需的雕刻模型，操作方便。

对于2D图片和3D视差图，可以直接获取图中每个像素点的位置及颜色信息，再根据每个像素点的位置确定模型母板2上相对应的单元格21，将像素点的颜色信息与对应的单元格21关联，即实现对雕刻模型的着色处理，然后对于3D场景，需要先把3D场景渲染成平面图片，获取平面图片中各像素点的颜色信息，再进行着色处理。

实施例三

如图10与图16所示，本实施例提供的雕刻模型生成系统和实施例一、实施例二提供的雕刻模型生成系统1结构基本相同，其不同在于，模型母板处理模块13还包括边框生成子模块133。模型配置信息还包括边框设定信息，边框生成子模块133用于根据边框设定信息在模型母板2的外沿生成边框。边框可根据用户自己需求进行设定，丰富雕刻模型外观。

实施例四

如图11与图16所示，本实施例提供一种雕刻模型生成方法，根据包含有多种图像信息的图像数据生成相应的雕刻模型，包括如下步骤：

S1读取待生成雕刻模型的模型配置信息；

S2获取与图像数据相对应的深度图；

S3根据模型配置信息生成模型母板，并根据深度图对模型母板进行切分处理；

S4根据深度图调整模型母板，生成雕刻模型。

模型配置信息是用户根据雕刻模型的设计要求设定的信息，模型配置信息包括雕刻模型尺寸信息、雕刻模型颜色信息、雕刻模型效果信息、雕刻模型前景信息以及雕刻模型后景信息等。其中，雕刻模型颜色信息可以是用户根据自己的喜好设定雕刻模型的颜色。雕刻模型效果信息包括常见的雕刻效果，如阳刻、阴刻以及镂刻等。雕刻模型前景信息可以是图像数据中的前景信息，也可以是用户根据雕刻模型的设计要求设定的图像信息。同样地，雕刻模型后景信息可以是图像数据中的后景信息，也可以是用户根据雕刻模型的设计要求设定的图像信息。同样地，雕刻模型底板信息可以是图像数据中的底板信息，也可以是用户根据雕刻模型的设计要求设定的图像信息。

用户根据雕刻模型的设计要求，手动输入或手动点选模型配置信息，提高用户人机交互使用体验。或者，预先存储模型配置信息，当需要生成雕刻模型时，即时读取模型配置信息，响应速度快，缩短雕刻模型生成时间，提高雕刻模型的生成效率，符合高效作业要求。显而易见，步骤S1可以读取用户手动输入的模型配置信息，也可以读取用户点选生成的模型配置信息，当然也可以读取存储于存储模块中的模型配置信息，多种读取方式，操作更加灵活。

获取与图像数据相对应的深度图。对于单一类型的图像数据，可以直接获取深度图，对于多种不同类型的图像数据，如2D图片、3D场景或3D视差图等，需要先判断数据类型，再根据数据类型获取相应的深度图，处理更加精准。显而易见，步骤S2可以处理2D图片、3D场景以及3D视差图中的一种或多种。相对于现有技术只能处理单一图像数据，本实施提供的雕刻模型生成方法扩充图像数据类型，应用范围更加广泛，符合消费者对多种图像数据处理的要求。

步骤S3根据模型配置信息生成具有深度区间(图中未示出)的模型母板2，再根据深度图将模型母板2切分成与深度图中各像素点一一对应的单元格21。步骤S4根据像素点的深度值确定相对应的单元格21在深度区间的深度位置，根据深度位置对单元格21进行移动处理，当完成全部单元格21的移动处理，即生成雕刻模型。相较于现有技术使用相等层厚对模型母板2进行切分，本实施例提供的雕刻模型生成方法，根据深度图对模型母板2切分成与像素点一一对应的单元格21，通过对全部单元格21的移动处理，生成雕刻模型，雕刻模型精度更高，符合消费者对雕刻模型高品质的需求。

根据深度图调整模型母板2，生成雕刻模型。该雕刻模型生成方法简单，易于操作，仅需要用户设置模型配置信息，根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息，如阳刻、阴刻或镂刻等，对模型母板2进行相应的处理，生成具有阳刻、阴刻或镂刻等艺术效果的雕刻模型，雕刻模型效果多样，丰富雕刻模型种类。相较于现有技术只能生成单一雕刻类型，满足用户对雕刻产品多样性的需求。

此外，本实施例提供的雕刻模型生成方法不需要用户使用三维建模软件，即可生成雕刻模型，降低操作难度。另外，本实施例提供的雕刻模型生成方法不需要获取雕刻模型的线条图、渲染图，缩短操作时间，且易于操作，可根据不同消费者设定的模型配置信息，对模型母板2进行相应的处理，生成满足用户需求的雕刻模型，雕刻模型生成精度高，品相精美，经后期处理，可制成雕刻艺术品供人们欣赏，很大程度上弥补现有的雕刻产品应用范围狭窄的不足。

作为本实施例进一步改进，如图12与图16所示，模型配置信息包括待生成雕刻模型的长度值、宽度值以及高度值。在步骤S3中，根据模型配置信息生成模型母板2，并根据深度图对模型母板2进行切分处理的具体步骤包括：

S31根据长度值、宽度值以及高度值生成模型母板2，模型母板2具有X方向、Y方向以及Z方向，深度区间的方向为Z方向；

S32将模型母板2的XY平面切分成与平面图片中各像素点一一对应的单元格21，将深度区间进行等间距切分。

对XY平面切分时，可以按照像素点的个数进行切分。如深度图有1280x640个像素点，将模型母板2的长边按照标准单位切分成1280份，模型母板2的宽边按照标准单位切分成640份，可以直接确定与像素点相对应的单元格21在XY平面的位置。

当然，也可以对模型母板2的长边方向按等间距切分成长度值大小的份数。同样的，模型母板2的宽边按等间距切分成宽度值大小的分数，通过比例换算，得出与像素点相对应的单元格21在XY平面的位置。

本进一步的实施方式根据深度图对模型母板2进行切分，切分更加精准，生成的雕刻模型精度更高，满足消费者对雕刻模型生成精度高的要求。

作为本实施例进一步改进，如图13与图16所示，在步骤S4中，根据深度图调整模型母板2，生成雕刻模型的具体步骤包括：

S41根据各像素点的深度值确定相对应的单元格21在深度区间的深度位置；

S42将位于XY平面上的单元格21移动至相对应的深度位置处；

S43判断是否完成对全部单元格21处理,若没有完成，则继续对单元格21进行移动处理，若完成全部单元格21的移动处理，进入S44；

S44保存雕刻模型。

本进一步优化的实施方式中，单元格21的深度位置可以按照下述方法计算，设定像素点的深度值为R，R属于(0～256)，深度区间划分为M等份，则相对应的单元格21在深度区间的深度位置为RM/256。

本发明实施例提供的将位于XY平面上的单元格21移动至相对应的深度位置处，其中，移动处理可以是，根据右手法则设定Z轴方向，将单元格21由模型母板2的XY平面沿Z轴方向移动至相对应的深度位置处，或将单元格21由模型母板2的XY平面沿Z轴相反方向移动至相对应的深度位置处。

由于在模型母板2划分过程中，已将模型母板2划分成与各像素点一一对应的单元格21，在雕刻模型生成过程中，其实质是对各单元格21的处理，根据像素点的深度值确定单元格21在深度区间的深度位置，即确保生成的雕刻模型与模型配置信息的雕刻模型设计要求保持一致，提高雕刻模型的生成精度。此外，通过步骤S43可以确保模型母板2上的全部单元格21都已完成移动处理，才会生成雕刻模型，模型配置信息对雕刻模型的设计要求准确反映在雕刻模型上，确保生成的雕刻模型符合用户的设计要求。

作为本实施例进一步改进，如图14与图16所示，模型配置信息包括雕刻模型前景信息、雕刻模型后景信息以及雕刻模型底板信息。

在步骤S4中，根据所述深度图调整所述模型母板，生成所述雕刻模型的具体步骤还包括：

S45将深度区间划分为与雕刻模型前景信息相对应的前景深度子区间、与雕刻模型后景信息相对应的后景深度子区间以及与雕刻模型底板信息相对应的底板深度子区间；

S46根据模型配置信息，设定前景深度子区间对应的前景区间范围，后景深度子区间对应的后景区间范围以及底板深度子区间对应的底板区间范围。

根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息，如阳刻、阴刻或镂刻，设定前景深度子区间对应的前景区间范围，后景深度子区间对应的后景区间范围以及底板深度子区间对应的底板区间范围。因此，本进一步优化的雕刻模型生成方法不仅可以生成模型精度高的雕刻模型，而且可以对同一图像数据，既可以生成具有阳刻艺术效果的雕刻模型，也可以生成具有阴刻艺术效果的雕刻模型，当然，还可以生成具有镂刻艺术效果的雕刻模型。显而易见，本进一步优化的雕刻模型生成方法可以根据用户的喜好自己设定雕刻模型的雕刻效果，对同一图像数据可以生成多种显示效果的雕刻模型，丰富雕刻模型的呈现效果，满足用户产品多样性需求，而且，仅需要用户设定模型配置信息，即可实现，操作简单，易于推广使用。

在步骤S46中，根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息设定前景深度子区间、后景深度子区间以及底板深度子区间的举例示意如下：

设定深度区间为(0.0～1.0)；将底板深度子区间比例设置成(0.8～1.0)，后景深度子区间设置成(0.7～0.8)，前景深度子区间设置成(0.0～0.7)，则可以做成类似于普通雕刻的效果。并且雕刻主体(即雕刻模型前景信息)占大部分的比例，更突出主体。而且这种配置方式是层次递进的配置方式。

当然，也可以将前景深度子区间、后景深度子区间以及底板深度子区间设置成可重叠的区间，如将底板深度子区间比例设置成(0.8～1.0),后景深度子区间设置(0.3～0.8),前景深度子区间设置成(0.0～0.8)。这样打印出来的效果是底板有一定厚度，并且前景区间及后景区间是较接近，并且从侧面看是有一定重叠的。

当然也可以将底板区间设置成(1.0～1.0),后景深度子区间及前景深度子区间可以如上述提出的相似设置，可以做出类似于“镂空”的效果。

作为本实施例进一步改进，如图14与图16所示，在步骤S41中，根据各像素点的深度值确定相对应的单元格21在深度区间的深度位置的具体步骤包括：

雕刻模型前景信息由多个第一像素点组成，各第一像素点对应的第一深度值组成第一深度值区间，第一像素点对应于XY平面上的第一单元格，根据第一深度值在第一深度值区间的位置确定第一单元格在前景区间范围的第一深度位置；

雕刻模型后景信息由多个第二像素点组成，各第二像素点对应的第二深度值组成第二深度值区间，第二像素点对应于XY平面上的第二单元格，根据第二深度值在第二深度值区间的位置确定第二单元格在后景区间范围的第二深度位置。

对第一深度位置以及第二深度位置的设定方法，具体操作如下：

如图17所示，对于一副包括有人31、山32以及太阳33的图像数据3，根据模型配置信息中的雕刻模型前景信息与雕刻模型后景信息，设定雕刻模型前景信息包括人31，雕刻模型后景信息包括太阳33与山32，根据深度图获取人31、太阳33以及山32的深度值区间。设定深度区间为(0.0～1.0)，根据雕刻模型效果信息，将人31的深度值区间设定为(180～250)，山32的深度值区间设定为(70～150)，太阳33的深度值区间设定为(40～130)；

根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息，设定雕刻模型的雕刻效果为阳刻，由于雕刻模型需要基于一定的底板生成，因此，根据阳刻的显示效果设定底板区间范围为(0.8～1.0)，后景区间范围为(0.3～0.8)，前景区间范围(0.0～0.8)，在处理时，对于图像数据中不属于雕刻模型前景信息以及雕刻模型后景信息的像素点均压缩至底板区间内，作为底板的一部分。对于雕刻模型后景信息，选择太阳33作为操作对象，获取太阳33的一个像素点的深度值如100，则相对应的第二单元格的第二深度位置A为经处理，第二深度位置即第二深度位置A为1/3，将第二单元格移动至深度区间(0.0～0.1)的1/3处；

对于雕刻模型前景信息，选取人31的一个像素点的深度值为200，则相对应的第一单元格的第一深度位置B为经处理，第一深度位置即第一深度位置B为8/35,将第一单元格移动至深度区间(0.0～1.0)的8/35处；

同样的，上述方法也适用于雕刻效果为阴刻的处理，根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息，设定雕刻模型的雕刻效果为阴刻。由于雕刻模型需要基于一定的底板生成，因此，根据阴刻的显示效果设定底板区间范围为(0.0～0.2)，设定后景区间范围为(0.2～0.7)，设定前景区间范围为(0.2～1.0)。在处理时，对不属于雕刻模型前景信息以及雕刻模型后景信息的像素点均压缩至底板区间内，作为底板的一部分。对于雕刻模型后景信息，选择太阳33作为操作对象，获取太阳33的一个像素点的深度值如100，则相对应的第二单元格的第二深度位置A为经处理，第二深度位置即第二深度位置A为2/3,第二单元格移动至深度区间(0.0～1.0)的2/3处；

对于雕刻模型前景图像信息，选取人31的一个像素点的深度值为200，则相对应的第一单元格的第一深度位置B为经处理，第一深度位置即第一深度位置B为27/35,将第一单元格移动至深度区间(0.0～1.0)的27/35位置处；

同样的，上述方法也适用于雕刻效果为镂刻的处理，根据模型配置信息中的雕刻模型效果信息，设定雕刻模型的雕刻效果为镂刻，由于在镂刻中，底板不占用空间，因此，根据镂刻的显示效果设定底板区间范围为(1.0～1.0)，设定后景区间范围为(0.3～1.0)，设定前景区间范围为(0.0～1.0)，对于雕刻模型后景信息，选择太阳33作为操作对象，获取太阳33的一个像素点的深度值如100，则相对应的第二单元格的第二深度位置A为经处理，第二深度位置即第二深度位置A为7/15,将第二单元格移动至深度区间(0.0～1.0)的7/15处；

对于雕刻模型前景信息，选取人31的一个像素点的深度值为200，则相对应的第一单元格的第一深度位置B为经处理，第一深度位置即第一深度位置B为2/7,将第一单元格移动至深度区间(0.0～1.0)的2/7处；

通过上述方式，可以实现对同一图像数据，根据模型配置信息生成不同雕刻效果的雕刻模型，上述操作方法不需要用户操作，即可实现。

上述内容仅是对第一深度位置以及第二深度位置设定方法的具体举例，并不限定前景区间范围、后景区间范围以及底板区间范围，用户可以根据雕刻模型设计要求，设定前景区间范围、后景区间范围以及底板区间范围。

作为本实施例进一步改进，在步骤S42中，将位于XY平面上的单元格移动至相对应的深度位置处的具体步骤包括：

将位于XY平面上的第一单元格沿Z方向移动至第一深度位置处；

将位于XY平面上的第二单元格沿所述Z方向移动至第二深度位置处。定位精确，确保模型母板2上的每个单元格21都移动至相对应的深度位置处。

作为本实施例进一步改进，如图14与图16所示，在步骤S2中，获取与图像数据相对应的深度图的具体步骤包括：

S21接收所述图像数据；

S22判断所述图像数据的数据类型；

S23根据判断结果获取与所述图像数据相对应的深度图。

图像数据包括平面图片和/或3D场景，在判断图像数据的数据类型时，可以根据图像数据的文件名进行判断，如，平面图片的文件名主要有.jpg,.png,.bmp,.mpo等格式，而3D场景一般存储为.obj,.stl等格式，因此，可以根据文件名的后缀判断图像数据的数据类型，获取图像数据相对应的深度图。相对于现有技术，如一种基于二维图像的三维打印系统和方法，该系统只能基于二维图像进行处理，功能单一。本实施例提供的雕刻模型生成方法可以处理多种图像数据，扩充数据处理类型，且结构简单，易于用户操作。用户仅输入模型配置信息，该雕刻模型生成方法根据输入的图像数据，判断图像数据，根据该图像数据获取相应的深度图，根据深度图以及模型配置信息生成相应的雕刻模型，操作方便，且可以根据不同类型的图像数据，进行相应的处理，满足用户多功能处理的要求。

当然，根据图像数据的文件名判断图像数据的数据类型是一种常见处理方法，还可以根据图像数据的头文件格式进行进一步精确的判断。

若S22判断图像数据为平面图片，则获取与平面图片相对应的深度图。若S22判断图像数据为3D场景，则获取3D场景的深度缓存作为深度图。如2D图片不具有深度信息，不能直接获取相应的深度图，因此，需要导入与平面图片相对应的深度图。而3D视差图，需要经过处理后才能获取相应的深度图。而3D场景具有深度信息，可以直接将3D场景的深度缓存作为深度图。因此，需要对图像数据先作出判断，根据数据类型再获取相应的深度图。

作为本实施例进一步改进，如图15与图16所示，图像数据包括2D图片、3D视差图或3D场景中的一种或多种，步骤S23中，根据判断结果获取与图像数据相对应的深度图根据判断结果获取与图像数据相对应的深度图的具体操作包括：

S231获取与2D图片相对应的第一深度图；

S232获取与3D视差图相对应的第二深度图；

S233获取所述3D场景的所述深度缓存，将所述深度缓存作为所述第三深度图。

在步骤S231中，具体地，通过用户交互界面，对2D图片进行对象选取操作，选取之后对相应的选取对象进行深度赋值，对每个选取对象赋值完成后，即生成2D图片的第一深度图。使用时，直接导入第一深度图，当然，第一深度图也可以作为外部数据预先存储，使用时，直接获取，无需用户操作，缩短操作工序，提高雕刻模型的生成效率。

如图18所示，在步骤S232中，具体地，3D视差图包括左图和右图，设C1，C2分别为左图、右图拍摄位置的光学中心位置，距离为b，照相机焦距为f，设物点P(x,y)在左图中的拍摄点位P1(u1,v1)，在右图中的拍摄点为P2(u2,v2)，则根据三角形相似定理可得到景深为：

$\frac{b\·f}{(u1-u2)}$

即通过对3D视差图，计算3D视差图中所有点的视差，采用上述计算景深公式，得到各个物点的景深，进而得到与3D视差图相对应的第二深度图。

在步骤S233中，具体地，对于3D场景的处理，由于3D场景具有深度缓存，仅需保存深度缓存作为第三深度图。根据第三深度图以及模型配置信息生成相应的雕刻模型，用户可以在游戏中保存相应的游戏场景，并根据该游戏场景生成相应的雕刻模型，进行保存。本实施例提供的雕刻模型生成方法满足用户对场景保存的需求，且操作方便，生成的雕刻模型精度高。

当然，对于3D场景，用户也可以根据自己的需求，在模型配置信息中，设定相应的雕刻前景信息、雕刻后景信息以及雕刻底板信息，对于原3D场景的深度信息通过等比例换算，确定其在模型母板中的深度位置。

实施例五

本实施例提供一种雕刻模型生成方法，本实施例和实施例四提供的雕刻模型生成方法基本相同，其不同在于，在步骤S4中，生成所述雕刻模型的具体步骤还包括：模型配置信息还包括雕刻着色信息，根据图像数据中各像素点的颜色信息对雕刻模型进行着色处理。

具体地：

(1)获取图像数据中每个像素的位置及颜色信息；

(2)根据像素位置信息确定雕刻模型中对应的单元格21；

(3)将(1)中像素点的颜色信息赋予单元格21，将颜色信息与相对应的单元格21进行关联，即完成对雕刻模型的着色处理。

经着色处理后生成的雕刻模型观赏性更高，且与图像数据中的颜色信息一致，避免失真的问题。当然，用户也可以在模型配置信息中设定雕刻模型颜色信息，雕刻模型生成方法根据雕刻模型颜色信息设定雕刻模型的颜色，生成用户所需的雕刻模型，操作方便。

对于2D图片和3D视差图，可以直接获取图中每个像素点的位置及颜色信息，再根据每个像素点的位置确定模型母板2上相对应的单元格21，将像素点的颜色信息与对应的单元格21关联，即实现对雕刻模型的着色处理，然后对于3D场景，需要先把3D场景渲染成平面图片，获取平面图片中各像素点的颜色信息，再进行着色处理。

实施例六

本实施例提供一种雕刻模型生成方法，本实施例和实施例四、实施例五提供的雕刻模型生成方法基本相同，其不同在于，在步骤S3中，根据模型配置信息生成模型母板的具体步骤还包括：

模型配置信息还包含边框设定信息，根据边框设定信息在模型母板的外沿生成边框。边框可根据用户自己需求进行设定，丰富雕刻模型外观。

实施例七

本实施例提供一种雕刻模型3D打印系统，基于3D打印系统，包括实施例一、实施例二以及实施例三提供的雕刻模型生成系统1，还包括数据接口模块(图中未示出)以及3D打印机(图中未示出)。雕刻模型生成系统1、3D打印机分别与数据接口模块连接。

本实施例提供的雕刻模型3D打印系统，当雕刻模型生成系统1生成雕刻模型后，通过数据接口模块将雕刻模型传输至3D打印机中，将雕刻模型打印成雕刻产品。该雕刻模型3D打印系统结构简单，无需改变现有3D打印机结构，易于消费者操作，消费者通过操作该雕刻模型3D打印系统，可以根据用户的喜好打印成相应的雕刻产品，摆放家中观赏或赠人留念，增添生活情趣。

实施例八

本实施例提供一种雕刻模型3D打印方法，包括实施例四、实施例五以及实施例六提供的雕刻模型生成方法，在对雕刻模型处理完成后，对雕刻模型进行3D打印。

本实施例提供的雕刻模型3D打印方法，通过使用该雕刻模型3D打印方法即可将雕刻模型打印成型，操作简单，易于消费者使用，且打印出的雕刻产品，产品质量高，品相精美，提高产品的市场竞争力，该雕刻模型3D打印方法解决了传统雕刻产品制作周期长，成品率低等问题。

实施例九

本实施例提供一种雕刻产品，采用上述的雕刻模型3D打印方法打印而成。

本实施例提供的雕刻产品做工精美，可以放置家中观赏或作为艺术品售卖，扩大雕刻产品的应用市场。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种雕刻模型生成系统，根据图像数据生成相应的雕刻模型，其特征在于：包括：

信息读取模块，用于读取待生成所述雕刻模型的模型配置信息；

数据处理模块，用于获取与所述图像数据相对应的深度图；

模型母板处理模块，用于根据所述模型配置信息，生成具有深度区间的模型母板，根据所述深度图将所述模型母板切分成与所述深度图中各像素点一一对应的单元格；

雕刻模型生成模块，用于根据所述像素点的深度值确定相对应的所述单元格在所述深度区间的深度位置，根据所述深度位置对所述单元格进行移动处理，生成所述雕刻模型。

2.如权利要求1所述的一种雕刻模型生成系统，其特征在于：所述模型配置信息包括待生成所述雕刻模型的长度值、宽度值以及高度值；

所述模型母板处理模块包括：

所述母板生成子模块，用于根据所述长度值、所述宽度值以及所述高度值生成所述模型母板，所述模型母板具有X方向、Y方向以及Z方向，所述深度区间的方向为Z方向；

切分子模块，用于将所述模型母板的XY平面切分成与所述深度图中各所述像素点一一对应的单元格，并将所述深度区间进行等间距切分。

3.如权利要求2所述的一种雕刻模型生成系统，其特征在于：所述雕刻模型生成模块包括：

单元格设定子模块，用于根据所述像素点的深度值确定相对应的所述单元格在所述深度区间的所述深度位置；

单元格移动子模块，用于将位于XY平面上的所述单元格移动至相对应的所述深度位置处；

单元格判断子模块，用于判断是否完成对全部所述单元格的移动处理；

雕刻模型保存子模块，用于当所述单元格判断子模块判断完成对全部所述单元格的移动处理时，即生成所述雕刻模型，保存所述雕刻模型。

4.如权利要求3所述的一种雕刻模型生成系统，其特征在于：所述模型配置信息包括雕刻模型前景信息、雕刻模型后景信息以及雕刻模型底板信息，所述雕刻模型生成模块还包括：

区间划分子模块，用于将所述深度区间划分为与雕刻模型前景信息相对应的前景深度子区间、与雕刻模型后景信息相对应的后景深度子区间以及与雕刻模型底板信息相对应的底板深度子区间；

区间设定子模块，用于根据所述模型配置信息，设定所述前景深度子区间对应的前景区间范围，所述后景深度子区间对应的后景区间范围以及所述底板深度子区间对应的底板区间范围。

5.如权利要求4所述的一种雕刻模型生成系统，其特征在于：

所述单元格设定子模块包括：

第一单元格设定单元，所述雕刻模型前景信息由多个第一像素点组成，各所述第一像素点对应的第一深度值组成第一深度值区间，所述第一像素点对应于所述XY平面上的第一单元格，根据所述第一深度值在所述第一深度值区间的位置确定所述第一单元格在所述前景区间范围的第一深度位置；

第二单元格设定单元，所述雕刻模型后景信息由多个第二像素点组成，各所述第二像素点对应的第二深度值组成第二深度值区间，所述第二像素点对应于所述XY平面上的第二单元格，根据所述第二深度值在所述第二深度值区间的位置确定所述第二单元格在所述后景区间范围的第二深度位置。

6.如权利要求5所述的一种雕刻模型生成系统，其特征在于：所述单元格移动子模块包括：

第一移动单元，将所述第一单元格沿所述Z方向移动至所述第一深度位置处；

第二移动单元，将所述第二单元格沿所述Z方向移动至所述第二深度位置处。

7.如权利要求1至6中任一项所述的一种雕刻模型生成系统，其特征在于：所述数据处理模块包括：

数据判断子模块，用于判断接收的所述图像数据的数据类型；

深度图获取子模块，根据数据判断子模块的判断结果获取与所述图像数据相对应的深度图。

8.如权利要求7所述的一种雕刻模型生成系统，其特征在于：所述图像数据包括2D图片、3D视差图或3D场景中的一种或多种，所述深度图获取子模块包括：

第一处理单元，用于获取与所述2D图片相对应的第一深度图；

第二处理单元，用于获取与所述3D视差图相对应的第二深度图；

第三处理单元，用于获取所述3D场景的所述深度缓存，将所述深度缓存作为所述第三深度图。

9.如权利要求8所述的一种雕刻模型生成系统，其特征在于：所述雕刻模型生成模块还包括模型着色子模块，根据所述图像数据中各所述像素点的颜色信息对所述雕刻模型进行着色处理。

10.如权利要求2所述的一种雕刻模型生成系统，其特征在于：所述模型母板处理模块还包括边框生成子模块，所述模型配置信息还包括边框设定信息，边框生成子模块根据所述边框设定信息在所述模型母板的外沿生成边框。

11.一种雕刻模型生成方法，根据包含有多种图像信息的图像数据生成相应的雕刻模型，其特征在于：

读取待生成所述雕刻模型的模型配置信息；

获取与所述图像数据相对应的深度图；

根据所述模型配置信息生成所述模型母板，并根据所述深度图对所述模型母板进行切分处理；

根据所述深度图调整所述模型母板，生成所述雕刻模型。

12.如权利要求11所述的一种雕刻模型生成方法，其特征在于：根据所述模型配置信息生成所述模型母板，并根据所述深度图对所述模型母板进行切分处理的具体步骤包括：

所述模型配置信息包括待生成所述雕刻模型的长度值、宽度值以及高度值；

根据所述长度值、所述宽度值以及所述高度值生成所述模型母板，所述模型母板具有X方向、Y方向以及Z方向，所述深度区间的方向为Z方向；

将所述模型母板的XY平面切分成与所述平面图片中各所述像素点一一对应的所述单元格，将所述深度区间进行等间距切分。

13.如权利要求12所述的一种雕刻模型生成方法，其特征在于：根据所述深度图调整所述模型母板，生成所述雕刻模型的具体步骤包括：

根据各所述像素点的深度值确定相对应的所述单元格在所述深度区间的深度位置；

根据所述深度位置对所述单元格进行移动处理；

判断是否完成对全部所述单元格移动处理；

保存所述雕刻模型。

14.如权利要求13所述的一种雕刻模型生成方法，其特征在于：模型配置信息包括雕刻模型前景信息、雕刻模型后景信息以及雕刻模型底板信息，根据所述深度图调整所述模型母板，生成所述雕刻模型的具体步骤还包括：

将深度区间划分为与雕刻模型前景信息相对应的前景深度子区间、与雕刻模型后景信息相对应的后景深度子区间以及与雕刻模型底板信息相对应的底板深度子区间；

根据模型配置信息，设定前景深度子区间对应的前景区间范围，后景深度子区间对应的后景区间范围以及底板深度子区间对应的底板区间范围。

15.如权利要求14所述的一种雕刻模型生成方法，其特征在于：用于根据所述像素点的深度值确定相对应的所述单元格在所述深度区间的深度位置的具体步骤包括：

所述雕刻模型前景信息由多个第一像素点组成，各所述第一像素点对应的第一深度值组成第一深度值区间，所述第一像素点对应于所述XY平面上的第一单元格，根据所述第一深度值在所述第一深度值区间的位置确定所述第一单元格在所述前景区间范围的第一深度位置；

所述雕刻模型后景信息由多个第二像素点组成，各所述第二像素点对应的第二深度值组成第二深度值区间，所述第二像素点对应于所述XY平面上的第二单元格，根据所述第二深度值在所述第二深度值区间的位置确定所述第二单元格在所述后景区间范围的第二深度位置。

16.如权利要求15所述的一种雕刻模型生成方法，其特征在于：将位于XY平面上的所述单元格移动至相对应的所述深度位置处的具体步骤包括：

将位于XY平面上的所述第一单元格沿所述Z方向移动至所述第一深度位置处；

将位于XY平面上的所述第二单元格沿所述Z方向移动至所述第二深度位置处。

17.如权利要求11至16中任一项所述的一种雕刻模型生成方法，其特征在于：获取与所述图像数据相对应的深度图的具体步骤包括：

接收所述图像数据；

判断所述图像数据的数据类型；

根据数据判断子模块的判断结果获取与所述图像数据相对应的深度图。

18.如权利要求17所述的一种雕刻模型生成方法，其特征在于：所述图像数据包括2D图片、3D视差图或3D场景中的一种或多种，根据判断结果获取与所述图像数据相对应的深度图的具体操作包括：

获取与所述2D图片相对应的第一深度图；

获取与所述3D视差图相对应的第二深度图；

获取所述3D场景的所述深度缓存，将所述深度缓存作为所述第三深度图。

19.权利要求18的一种雕刻模型生成方法，其特征在于：生成所述雕刻模型的具体步骤还包括：所述模型配置信息还包括雕刻着色信息，根据所述图像数据中各所述像素点的颜色信息对所述雕刻模型进行着色处理。

20.权利要求12的一种雕刻模型生成方法，其特征在于：根据所述模型配置信息生成所述模型母板的具体步骤还包括：

所述模型配置信息还包含边框设定信息，根据所述边框设定信息在所述模型母板的外沿生成边框。

21.一种雕刻模型3D打印系统，基于3D打印系统，其特征在于：包括如权利要求1至10中任一项所述的雕刻模型生成系统，还包括数据接口模块以及3D打印机，所述雕刻模型生成系统、所述3D打印机分别与所述数据接口模块连接。

22.一种雕刻模型3D打印方法，其特征在于：包括如权利要求11至20中任一项所述的雕刻模型生成方法，在对所述雕刻模型处理完成后，对所述雕刻模型进行3D打印。

23.一种雕刻产品，其特征在于：采用权利要求22所述的雕刻模型3D打印方法打印而成。