CN105488309A - 刀路轨迹还原显示方法、系统及雕刻机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种刀路轨迹还原显示方法，包括：获取待雕刻文件中刀路的路径点的横坐标、纵坐标和立坐标；确定加工区域平面大小，根据所述横坐标和纵坐标确定刀路轨迹点的像素点位置；确定所述加工区域的厚度，根据所述立坐标确定刀路轨迹的色彩灰度值；确定所述色彩灰度值与所述像素点位置的对应关系，逐点绘制刀路轨迹。在刀路轨迹的还原显示过程中，不必进行三维的重建，也就不必进行平面重建和渲染等操作，显示方法更简单，处理里程更快，对处理设备的性能要求也降低，同时，通过色彩灰度值的形式将刀路轨迹显示出来，依然能够清晰的了解刀路轨迹的具体情况，显示效果更好，在处理设备的性能较低的情况下仍然可以还原显示出刀路轨迹。

Description

刀路轨迹还原显示方法、系统及雕刻机

技术领域

本发明涉及雕刻机技术领域，尤其涉及刀路轨迹还原显示方法、系统及雕刻机。

背景技术

雕刻机可以根据一待雕刻图案在待加工材料上雕刻出相应的图案，在加工文件仿真过程中，可通过刀路显示功能观察控制器能否正确识别加工文件中的指令信息，在加工过程中，可通过刀路显示功能对加工过程进行追踪观测。

在雕刻行业，浮雕加工文件由浮雕灰度图通过相关软件转换而成。目前支持刀路绘制功能的雕铣控制系统大多采用三维显示技术对刀路进行绘制，因此这就对相关配套硬件提出较高的要求。另外如果仅通过简单的三维线条绘制方式，而不进行浮雕平面重构以及渲染等措施，那么刀路绘制的效果就很不理想，但如果采用上述这些措施，将会增加处理器运算负担，很难保证加工过程中刀路绘制的实时性。基于上述原因，在低端雕铣控制系统中，由于受处理器的限制，使得上述的刀路绘制功能难以实施或达不到预期效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刀路轨迹还原显示方法，在占用计算资源少的情况下仍然能够还原刀路轨迹。

本申请提供的技术方案如下：

一种刀路轨迹还原显示方法，包括：

获取待雕刻文件中刀路的路径点的横坐标、纵坐标和立坐标；

确定加工区域平面大小，根据所述横坐标和纵坐标确定刀路轨迹点的像素点位置；

确定所述加工区域的厚度，根据所述立坐标确定刀路轨迹的色彩灰度值；

确定所述色彩灰度值与所述像素点位置的对应关系，逐点绘制刀路轨迹。

优选地，还包括：

预先设定所述加工区域的平面大小。

优选地，还包括：

预先设定所述加工区域的厚度。

优选地，还包括：

预先设定所述加工区域距离刀头最近的平面对应灰度值为基准灰度值。

优选地，根据所述横坐标和纵坐标确定刀路轨迹点的像素点位置具体为：

按照待雕刻文件的横坐标的最大值和纵坐标的最大值确定待雕刻文件的平面大小；

确定所述待雕刻文件的平面大小与所述加工区域的平面大小之间的比例关系；

依据所述比例关系与所述横坐标的乘积确定所述加工区域的像素点位置的横坐标；

依据所述比例关系与所述纵坐标的乘积确定所述加工区域的像素点位置的纵坐标。

优选地，确定所述加工区域的厚度，根据所述立坐标确定刀路轨迹的色彩灰度值具体为：

确定色彩灰度值的取值范围为0至基准灰度值q；

所述刀路轨迹的色彩灰度值p为：

$p=q(1-\frac{z}{h});$

其中z为所述立坐标的数值，h为所述加工区域的厚度。

本申请还提供了一种刀路轨迹还原显示系统，包括：

坐标获取模块，用于获取待雕刻文件中刀路的路径点的横坐标、纵坐标和立坐标；

像素点位置确定模块，用于确定加工区域平面大小，根据所述横坐标和纵坐标确定刀路轨迹点的像素点位置；

灰度值确定模块，用于确定所述加工区域的厚度，根据所述立坐标确定刀路轨迹的色彩灰度值；

刀路轨迹绘制模块，用于确定色彩灰度值与像素点位置的对应关系，逐点绘制刀路轨迹。

优选地，还包括：

加工区域设置模块，用于预先设定所述加工区域的平面大小；

所述加工区域设置模块还用于预先设定所述加工区域的厚度。

优选地，还包括：

基准灰度值设定模块，用于预先设定所述加工区域距离刀头最近的平面对应灰度值为基准灰度值。

本申请还提供了一种雕刻机，包括上面所述的刀路轨迹还原显示系统。

本发明的有益效果是：在本申请中，在刀路轨迹的还原显示过程中，不必进行三维的重建，也就不必进行平面重建和渲染等操作，显示方法更简单，处理里程更快，对处理设备的性能要求也降低，同时，通过色彩灰度值的形式将刀路轨迹显示出来，依然能够清晰的了解刀路轨迹的具体情况，显示效果更好，在处理设备的性能较低的情况下仍然可以还原显示出刀路轨迹。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种刀路轨迹还原显示方法的流程示意图；

图2为本发明提供的另一种刀路轨迹还原显示方法的流程示意图；

图3为本发明提供的另一种刀路轨迹还原显示方法的流程示意图；

图4为本发明提供的另一种刀路轨迹还原显示方法的流程示意图；

图5为本发明提供的一种刀路轨迹还原显示系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请实施例提供了一种刀路轨迹绘制方法，如图1所示，包括：

步骤101，获取待雕刻文件中刀路的路径点的横坐标、纵坐标和立坐标。

在使用雕刻机进行雕刻加工时，需要根据待雕刻文件的具体形式来作业，待雕刻文件实质上包含有雕刻图案中每个点的横坐标、纵坐标和立坐标。待雕刻文件一般是一幅灰度图，在加工过程中，直接通过该灰度图不能直接完成雕刻，必须将该灰度图转换为刀路轨迹，依据该刀路轨迹才能实现雕刻。通过横坐标和纵坐标确定点在平面上位置，通过立坐标确定该点在空间上的位置。

步骤102，确定加工区域平面大小，根据所述横坐标和纵坐标确定刀路轨迹上的点的像素点位置。

雕刻作业都是在一加工区域上进行的，加工区域实质上是一块待雕刻材料，或者是一块待雕刻材料上的一部分，加工区域的平面大小可以预先设定，根据已经获取得到的横坐标和纵坐标数值，确定刀路轨迹上的点的像素点位置，此时确定的像素点位置是平面上的位置。加工区域的平面大小可以预先设定。

步骤103，确定所述加工区域的厚度，根据所述立坐标确定相对应的的色彩灰度值；

本申请实施例中，色彩灰度值的大小是依据加工区域的厚度结合立坐标得到的。色彩灰度值是与每一个像素点对应的，不同位置的像素点对应的色彩灰度值可能不同，也可能相同。

步骤104，确定所述色彩灰度值与所述像素点位置的对应关系，逐点绘制刀路轨迹。

在确定了像素点位置和色彩灰度值后，通过两者的对应关系，逐点绘制刀路轨迹。像素点位置是根据横坐标和纵坐标的数值确定的，在刀路轨迹中，不同点的横坐标、纵坐标、立坐标都是不同的，即像素点位置也是独立且不同的，像素点位置和色彩灰度值具有一一对应的关系，这样根据色彩灰度值和像素点位置即可绘制出刀路轨迹。

使用本申请实施例中的还原显示方法，在刀路轨迹的还原显示过程中，不必进行三维的重建，也就不必进行平面重建和渲染等操作，显示方法更简单，处理里程更快，对处理设备的性能要求也降低，同时，通过色彩灰度值的形式将刀路轨迹显示出来，依然能够清晰的了解刀路轨迹的具体情况，显示效果更好，在处理设备的性能较低的情况下仍然可以还原显示出刀路轨迹。

本申请还提供了一种刀路轨迹还原显示方法，如图2所示，包括：

步骤201，预先设定所述加工区域的平面大小。

加工区域的平面大小可以是一整块待加工材料的大小，也可以根据待雕刻文件的尺寸信息，在一块材料上划分出一个区域为加工区域，以保证加工的比例正常，或者根据实际需要确定加工区域的平面大小。

步骤202，预先设定所述加工区域的厚度。

加工区域的厚度一般是根据需要加工出的图案的整体厚度确定的，通过预先设定加工区域厚度，确定雕刻出来的图案的最深处的尺寸。整体材料的厚度一般是大于雕刻图案的最深厚度。

步骤203，获取待雕刻文件中刀路的路径点的横坐标、纵坐标和立坐标。

步骤204，确定加工区域平面大小，根据所述横坐标和纵坐标确定刀路轨迹上的点的像素点位置。

步骤205，确定所述加工区域的厚度，根据所述立坐标确定相对应的的色彩灰度值；

步骤206，确定所述色彩灰度值与所述像素点位置的对应关系，逐点绘制刀路轨迹。

步骤203至206与步骤101至104类似，这里不再赘述。

在本实施例中，通过预先确定加工区域的平面大小和厚度，可以预先了解加工区域的具体情况，使得刀路轨迹的还原显示与加工区域的平面大小和厚度相匹配。

本申请还提供了一种刀路轨迹还原显示方法，如图3所示，包括：

步骤301，预先设定所述加工区域距离刀头最近的平面对应灰度值为基准灰度值。

在实际使用中，色彩的灰度值一般是从0到255之间的一个数值，在灰度图中，灰度值为0即为黑色，灰度值255为白色，其他数值的灰度值是不同深度的灰色，在本申请实施例中，一般是设定基准灰度值为255，在刀路轨迹中，灰度值255即白色对应的雕刻作业就是不下刀，而灰度值0即黑色对应的雕刻动作就是雕刻刀预设的最深深度。

为了刀路轨迹显示计算的便利，可以将基准灰度值设定为255即白色，当然也可以设定为其他数值，设定不同数值的基准灰度值会影响刀路轨迹的图案的灰度显示形式。将将基准灰度值设定为255即白色只是为观看方便，计算简便。用户可以根据实际确定基准灰度值的数值大小。

步骤302，获取待雕刻文件中刀路的路径点的横坐标、纵坐标和立坐标。

步骤303，确定加工区域平面大小，根据所述横坐标和纵坐标确定刀路轨迹上的点的像素点位置。

步骤304，确定色彩灰度值的取值范围为0至基准灰度值q；

步骤305，所述刀路轨迹的色彩灰度值p为：

$p=q(1-\frac{z}{h});$

其中z为所述立坐标的数值，h为所述加工区域的厚度。

确定了基准灰度值q的数值，可以根据上述公式确定每一点对应的色彩灰度值的数值。

步骤306，确定所述色彩灰度值与所述像素点位置的对应关系，逐点绘制刀路轨迹。

通过上述公式确定了每一点的色彩灰度值，通过坐标之间的对应关系，就可以将每一点的色彩灰度值与像素点位置一一对应，逐点进行绘制，并最终还原显示完成完整的灰度图。

本申请实施例还提供了一种刀路轨迹还原显示方法，如图4所示，包括：

步骤401，获取待雕刻文件中刀路的路径点的横坐标、纵坐标和立坐标。

步骤402，按照待雕刻文件的横坐标的最大值和纵坐标的最大值确定待雕刻文件的平面大小；

待雕刻文件一般包含有横坐标和纵坐标的最大数值，通过这些数值可以知晓待雕刻文件的平面大小。

步骤403，确定所述待雕刻文件的平面大小与所述加工区域的平面大小之间的比例关系；

在确定了加工区域的平面大小和待雕刻文件的平面大小后，可以知晓两者之间的比例关系，一般的加工区域的平面大小是将待雕刻文件的平面进行等比例的放大后得到的。

步骤404，依据所述比例关系与所述横坐标的乘积确定所述加工区域的像素点位置的横坐标；

根据得到的比例关系和横坐标数值，就可以确定像素点位置的横坐标。

步骤405，依据所述比例关系与所述纵坐标的乘积确定所述加工区域的像素点位置的纵坐标。

根据得到的比例关系和纵坐标数值，就可以确定像素点位置的纵坐标。

确定了像素点位置的横坐标和纵坐标，就知晓了像素点位置在平面上的位置与待雕刻文件上的点的对应关系。

步骤406，确定所述加工区域的厚度，根据所述立坐标确定相对应的的色彩灰度值。

确定所述色彩灰度值与所述像素点位置的对应关系，逐点绘制刀路轨迹。

每一个像素点位置的立坐标都是有着相对应的横坐标和纵坐标，在知晓了像素点位置在平面上的位置与待雕刻文件上的点的对应关系的基础上，每一个像素点位置的立坐标对应的色彩灰度值的具体位置就可以确定，从而可以逐点的进行刀路轨迹的绘制，并最终完成一幅完整的刀路轨迹的灰度图。

本申请实施例还提供了一种刀路轨迹还原显示系统，包括：

坐标获取模块100，用于获取待雕刻文件中刀路的路径点的横坐标、纵坐标和立坐标；

像素点位置确定模块200，用于确定加工区域平面大小，根据所述横坐标和纵坐标确定刀路轨迹点的像素点位置；

灰度值确定模块300，用于确定所述加工区域的厚度，根据所述立坐标确定刀路轨迹的色彩灰度值；

刀路轨迹绘制模块400，用于确定色彩灰度值与像素点位置的对应关系，逐点绘制刀路轨迹。

进一步的，还包括加工区域设置模块，用于预先设定所述加工区域的平面大小。

所述加工区域设置模块还用于预先设定所述加工区域的厚度。

基准灰度值设定模块，用于预先设定所述加工区域距离刀头最近的平面对应灰度值为基准灰度值。

本申请实施例还提供了一种雕刻机，该雕刻机包括上述系统。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种刀路轨迹还原显示方法，其特征在于，包括：

获取待雕刻文件中刀路的路径点的横坐标、纵坐标和立坐标；

确定加工区域平面大小，根据所述横坐标和纵坐标确定刀路轨迹点的像素点位置；

确定所述加工区域的厚度，根据所述立坐标确定刀路轨迹的色彩灰度值；

确定所述色彩灰度值与所述像素点位置的对应关系，逐点绘制刀路轨迹。

2.根据权利要求1所述的刀路轨迹还原显示方法，其特征在于，包括：

预先设定所述加工区域的平面大小。

3.根据权利要求1所述的刀路轨迹还原显示方法，其特征在于，包括：

预先设定所述加工区域的厚度。

4.根据权利要求1所述的刀路轨迹还原显示方法，其特征在于，包括：

预先设定所述加工区域距离刀头最近的平面对应灰度值为基准灰度值。

5.根据权利要求1所述的刀路轨迹还原显示方法，其特征在于，根据所述横坐标和纵坐标确定刀路轨迹点的像素点位置具体为：

按照待雕刻文件的横坐标的最大值和纵坐标的最大值确定待雕刻文件的平面大小；

确定所述待雕刻文件的平面大小与所述加工区域的平面大小之间的比例关系；

依据所述比例关系与所述横坐标的乘积确定所述加工区域的像素点位置的横坐标；

依据所述比例关系与所述纵坐标的乘积确定所述加工区域的像素点位置的纵坐标。

6.根据权利要求4所述的刀路轨迹还原显示方法，其特征在于，确定所述加工区域的厚度，根据所述立坐标确定刀路轨迹的色彩灰度值具体为：

确定色彩灰度值的取值范围为0至基准灰度值q；

所述刀路轨迹的色彩灰度值p为：

$p=q(1-\frac{z}{h});$

其中z为所述立坐标的数值，h为所述加工区域的厚度。

7.一种刀路轨迹还原显示系统，其特征在于，包括：

坐标获取模块，用于获取待雕刻文件中刀路的路径点的横坐标、纵坐标和立坐标；

像素点位置确定模块，用于确定加工区域平面大小，根据所述横坐标和纵坐标确定刀路轨迹点的像素点位置；

灰度值确定模块，用于确定所述加工区域的厚度，根据所述立坐标确定刀路轨迹的色彩灰度值；

刀路轨迹绘制模块，用于确定色彩灰度值与像素点位置的对应关系，逐点绘制刀路轨迹。

8.根据权利要求7所述的刀路轨迹还原显示系统，其特征在于，还包括：

加工区域设置模块，用于预先设定所述加工区域的平面大小；所述加工区域设置模块还用于预先设定所述加工区域的厚度。

9.根据权利要求7所述的刀路轨迹还原显示系统，其特征在于，还包括：

基准灰度值设定模块，用于预先设定所述加工区域距离刀头最近的平面对应灰度值为基准灰度值。

10.一种雕刻机，其特征在于，包括权利要求7至9任意一项所述刀路轨迹还原显示系统。