CN109733108A - 一种果核工艺品的雕刻方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种果核工艺品的雕刻方法，属于雕刻技术领域。本发明的雕刻方法，在计算机中建立用于果核工艺品雕刻的标准图样库，利用计算机生成推荐雕刻方案，再由人工进行选择、编辑和优化，获得最终雕刻方案，可降低果核工艺品的创作难度，提高创作效率，可降低失误发生的风险，也可提高雕刻方案的精度。本发明的雕刻方法利用现有的数控雕刻机床，进行果核工艺品的雕刻加工，能够借助果核的不规则天然纹理进行创作和雕刻加工，可实现标准图样的最大化和切除量最小，雕刻加工效率高，效果好，能够大大降低生产成本。本发明的文玩核桃配对方法，利用计算机完成，比对全面，配对效率高，配对精度高。另外，本发明可以获得一对完全相同的文玩核桃。

Description

一种果核工艺品的雕刻方法

技术领域

本发明涉及一种雕刻方法，尤其是一种果核雕刻方法，属于雕刻技术领域。

背景技术

果核雕刻的原材料有核桃、菩提、桃核、橄榄核、杏核和樱桃核等，种类较多。果核一般体积小，形状和表面纹理不规则，例如文玩核桃和桃核；核雕艺人借助果核不规则的天然纹理使作品疏朗，剔透，主题集中，生动有趣。核雕艺术是一种传统微雕艺术，涵盖了艺术创作、图案设计和雕刻技术，需要核雕艺人的艺术修养、创作能力和雕刻技艺；因此，核雕工艺品生产效率低，难度大，成本高，具有较大提升空间。

文玩核桃，又称掌珠和健身核桃，是对核桃进行特型和特色的选择与加工后形成的有收藏价值的核桃。选择的要求是纹理深刻清晰，并且每对文玩核桃要纹理相似，大小一致，重量相当，还需要核雕艺人的精心雕琢和多年把玩形成的老红色包浆。

另外，由于核雕需要借助果核的不规则天然纹理进行创作，不像其他木雕艺术品，可以借助数控雕刻机床批量生产。目前，计算机数控雕刻技术借助计算机辅助设计技术、计算机辅助制造技术、计算机数控技术和高速铣削技术快速发展，已经出现了各种数控雕刻机床，可对木材、金属、玉石、玻璃和亚克力等材料进行浮雕、沉雕和镂空等雕刻加工。申请号为201210594061.6的发明专利，提出了一种数控精密木雕加工系统，包括数据采集系统、数据处理系统、控制系统和加工系统，能够采集木雕的图像信息，送至数据处理系统，处理成控制系统能够识别的代码，并将代码发送至控制系统，进行代码的读取、加工路径的仿真及代码的输出，控制加工系统进行加工处理，能够完成复杂的加工工艺，加工效率和加工精度高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种果核工艺品的雕刻方法，能够利用现有的数控雕刻机床和计算机，完成果核工艺品的艺术创作、图案设计和雕刻加工，提高核雕工艺品的生产效率，降低创作难度和生产成本。本发明的具体技术方案如下。

一种果核工艺品的雕刻方法，采用计算机和数控雕刻机床，并包含以下步骤：

步骤一，在计算机中建立用于果核工艺品雕刻的标准图样库。所述标准图样库包含至少3组由几何线条构成的平面标准图样，并至少根据果核工艺品种类和标准图样名称进行索引。所述标准图样是由任意曲线、折线、直线、圆弧等几何线条构成的平面图案，至少包含边界和纹理。例如：针对文玩核桃雕刻工艺品的图案至少包括麒麟、盘龙、虎头、麦穗、狮子头和老树，针对桃核雕刻工艺品的图案至少包括笑佛、福字、寿字、人物头像和十二生肖动物像。所述几何线条至少包含边界线条和纹理线条，分别表达标准图样的边界和纹理布局；所述边界线条首尾相接，是封闭的，表达标准图样边界的布局；所述纹理线条是不封闭的，表达标准图样纹理的布局。所述标准图样的边界是指构成标准图样所有元素的边界，例如：构成福字标准图样的元素包含多个笔画，所述笔画的边界就是福字标准图样的边界。在笔画末端，由于逐渐抬笔引起的墨痕可用福字标准图样的纹理表达。

步骤二，采集需要雕刻果核的三维立体图像数据，并存入计算机。

步骤三，将所述三维立体图像利用投影原理转换为平面果核纹理图案。所述平面果核纹理图案包含果核纹理的凸起和凹陷信息。所述平面果核纹理图案与标准图样库的标准图样逐个比对，经过图形运算和格式转换后，生成推荐雕刻方案。所述凸起为立体图像上，法向最高点周围的区域；所述凹陷为立体图像上，法向最低点周围的区域。所述比对是指判断平面果核纹理图案的凸起是否可包含标准图样的边界，比对原则至少包含标准图样最大和切除量最小。

步骤四，由人工对所述推荐雕刻方案进行选择、编辑和优化，获得最终雕刻方案。所述选择是指由设计人员从推荐雕刻方案中，选择一个作为雕刻方案。所述编辑是指由设计人员对推荐雕刻方案，进行局部修改和改进，能够更适应需要雕刻的果核，物尽其用，便于雕刻加工，避免出现瑕疵，提高雕刻加工的效率。所述优化是指由设计人员在推荐雕刻方案的基础上，进行局部再创作，使得雕刻作品更加逼真、形象或灵动，使得主题刻画更加深刻，或者更加适应某种场合，或者更加适应时代特征等。

步骤五，将所述最终雕刻方案输入数控雕刻机床进行雕刻加工；再经过人工精雕、修整和检验后，获得合格的果核工艺品。所述人工精雕是指由技术工人采用合适的手工雕刻工具，对于果核工艺品的微细特征进行雕刻加工。所述修整指由技术工人采用合适的手工雕刻工具，对于果核工艺品的雕刻特征进一步修光、修顺和修正，消除走刀痕迹、欠切和过切等微小缺陷，使得雕刻造型准确而生动。所述检验是指剔除碎裂、虫眼、缺损和其他不合格件。

一种文玩核桃的配对方法，采用计算机，并包含以下步骤：

步骤一，采集需要配对文玩核桃的三维立体图像数据，并存入计算机。

步骤二，将所述三维立体图像利用投影原理转换为平面果核纹理图案。一个文玩核桃的平面果核纹理图案与其他文玩核桃的平面果核纹理图案逐个比对，相似度超过配对阈值即配对成功。所述配对阈值表达平面果核纹理图案相似程度的配对要求，数值在0~1之间，优选0.85。所述相似度表达平面果核纹理图案的相似程度，优选平面果核纹理图案凸起的重合部分面积占比表达。

步骤三，对于配对成功的文玩核桃，由人工进行检验，剔除碎裂、虫眼、缺损和其他不合格件，人工选择相似程度最高的一对，作为最终配对结果。

另外，采用本发明的文玩核桃配对方法和果核工艺品雕刻方法，先配对，再雕刻，可以获得一对表面纹理和尺寸完全相同的文玩核桃，使得文玩核桃的相似程度达到极致。

本发明的有益效果如下：（1）本发明的雕刻方法，在计算机中建立用于果核工艺品雕刻的标准图样库，以辅助果核工艺品创作，能够提高果核工艺品创作的效率，有利于果核工艺品创作技艺的传承和发展。

（2）本发明的雕刻方法，利用计算机生成推荐雕刻方案，再由人工进行选择、编辑和优化，获得最终雕刻方案，是一种计算机辅助技术，明显可以降低果核工艺品的创作难度，提高创作效率。由于三维数据采集技术的高度发展，技术成熟可靠，果核的三维立体图像数据采集精度高，能够弥补人工创作容易发生失误的不足，可降低失误发生的风险，也可提高雕刻方案的精度。

（3）本发明的雕刻方法，利用现有的数控雕刻机床，进行果核工艺品的雕刻加工，能够提高核雕工艺品的生产效率，大大降低生产成本。与现有的数控雕刻机床雕刻技术相比，本发明的雕刻方法能够借助果核的不规则天然纹理进行创作和雕刻加工，物尽其用，可实现标准图样的最大化和切除量最小，雕刻加工效率高，效果好。

（4）本发明的文玩核桃配对方法，利用计算机图形图像处理技术进行比对和配对，运算速度快，比对全面。与现有的手工配对方法相比，本发明的文玩核桃配对方法配对效率高，配对精度高。另外，本发明的文玩核桃配对方法与本发明的雕刻方法结合，可以获得一对表面纹理和尺寸完全相同的文玩核桃，使得文玩核桃的相似程度达到极致，满足了人们的心理需求，大大提高了文玩核桃的艺术水平。

附图说明

图1为本发明雕刻方法的流程示意图；

图2为果核纹理的凸起和凹陷示意图；

图3为果核雕刻的浮雕方案实施例示意图；

图4为果核雕刻的沉雕方案实施例示意图。

附图标记说明：凸起的高度为H，凹陷的深度为L。

具体实施方式

以下结合附图和具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细地说明。

图1为本发明雕刻方法的流程示意图。步骤一的建立标准图样库，要求在计算机中建立用于果核工艺品雕刻的标准图样库，采用公知的编程软件开发矢量图形编辑软件，实现任意曲线、折线、直线、圆弧等几何线条的移动、增加和删除等编辑功能。所述标准图样库至少根据果核工艺品种类和标准图样名称进行索引，采用公知数据库管理系统的软件功能实现。步骤二进行图像数据采集，优选公知的三维扫描仪实现，可利用数据线与计算机连接，将需要雕刻果核的三维立体图像数据采集，并存入计算机。

步骤三进行数据转换与比对。所述数据转换是将所述三维立体图像利用投影原理转换为平面果核纹理图案，可利用公知的计算机图形学算法实现。优选的投影转换处理过程是：首先计算果核的外接球，将所述外接球的中心作为果核的中心，优选在经度和纬度方向分别每隔5度，将所述外接球的球面分割，形成经纬分割线；以所述经纬分割线的交点作为顶点构成正投影多面体。然后，从果核的中心向所述正投影多面体的每个投影面，进行投影，将果核的三维立体图像转换为平面果核纹理图案。

所述平面果核纹理图案包含纹理的凸起和凹陷信息。所述凸起为立体图像上法向最高点周围的区域，所述凹陷为立体图像上法向最低点周围的区域，如图2所示。凸起和凹陷的优选计算方法是：首先根据上述投影转换处理过程，将果核的表面经纬分割，得到多个立体曲面。在所述立体曲面上，找出法向最高点和法向最低点，计算最高点和最低点之间的法向距离，即H+L，如图2所示；优选H=L，获得以果核中心为球心的分割球面。高于所述分割球面的区域为凸起，低于所述分割球面的区域为凹陷。

所述比对是指所述平面果核纹理图案与标准图样库的标准图样逐个比对，判断平面果核纹理图案的凸起是否可包含标准图样的边界。比对原则至少包含标准图样最大和切除量最小。所述切除量是指切除果核的体积，所述切除量的确定至少包含浮雕和沉雕两种。果核雕刻的浮雕方案实施例示意图如图3所示，果核雕刻的沉雕方案实施例示意图如图4所示；图3和图4中的虚线表示雕刻作业的切割线。

推荐雕刻方案的生成，优选上述投影转换处理过程，将标准图样的切割线绘制到需要雕刻果核的三维立体图像上，便于设计人员进行选择、编辑和优化。

步骤四的人工处理是由人工对所述推荐雕刻方案进行选择、编辑和优化，获得最终雕刻方案。所述人工处理需要步骤一的矢量图形编辑软件，进行修改和优化。修改和优化后的切割线可实时绘制到需要雕刻果核的三维立体图像上，辅助设计人员的工作。经过修改和优化后的雕刻方案，可生成新的标准图样存入标准图样库。

步骤五的雕刻加工是将所述雕刻方案输入数控雕刻机床，进行装夹，对刀，加工仿真，并试切，最终完成雕刻加工。所述数控雕刻机床优选公知的数控机床，根据需要选择数控刀具，精细的纹理需要成形刀具。人工精雕和修整由技术工人优选合适的手工电动雕刻工具完成。人工精雕、修整和检验，优选在带有吸尘风口的工作台上完成，可清除碎屑，也可保护环境，避免伤害操作人员的身体健康。

本发明文玩核桃的配对方法步骤一中，采集需要配对文玩核桃的三维立体图像数据，优选本发明雕刻方法步骤二的图像数据采集方法和设备。

本发明文玩核桃的配对方法步骤二中，将所述三维立体图像数据转换和比对，优选本发明雕刻方法步骤三的数据转换与比对方法完成。在比对时，相似度表达平面果核纹理图案的相似程度，优选平面果核纹理图案凸起的重合部分面积占比表达。针对需要配对文玩核桃的两个平面果核纹理图案实施例A和B，优选的相似度计算方法是：对A与B的凸起图形进行布尔运算，求交获得的凸起部分面积的2倍，再除以A与B的凸起面积之和，记为A与B的相似度。

上述实施仅仅是本发明的优选实施方式，不构成对本发明的限制。在满足本发明的要求条件下，改变局部算法和制造工艺，都在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种果核工艺品的雕刻方法，其特征在于：采用计算机和数控雕刻机床，并包含以下步骤：

步骤一，在计算机中建立用于果核工艺品雕刻的标准图样库；所述标准图样库包含由几何线条构成的平面标准图样；所述标准图样至少包含边界和纹理；

步骤二，采集需要雕刻果核的三维立体图像数据，并存入计算机；

步骤三，将所述三维立体图像转换为平面果核纹理图案；所述平面果核纹理图案与标准图样逐个比对，生成推荐雕刻方案；

步骤四，由人工对所述推荐雕刻方案进行选择、编辑和优化，获得最终雕刻方案；

步骤五，将所述最终雕刻方案输入数控雕刻机床进行雕刻加工；再经过人工精雕、修整和检验后，获得合格的果核工艺品。

2.按照权利要求1所述的一种果核工艺品的雕刻方法，其特征在于：所述几何线条至少包含边界线条和纹理线条，分别表达标准图样的边界和纹理布局；所述平面果核纹理图案包含果核纹理的凸起和凹陷信息；所述比对是指判断平面果核纹理图案的凸起是否可包含标准图样的边界。

3.一种文玩核桃的配对方法，其特征在于：采用计算机，并包含以下步骤：

步骤一，采集需要配对文玩核桃的三维立体图像数据，并存入计算机；

步骤二，将所述三维立体图像转换为平面果核纹理图案；一个文玩核桃的平面果核纹理图案与其他文玩核桃的平面果核纹理图案逐个比对，相似度超过配对阈值即配对成功；

步骤三，对于配对成功的文玩核桃，由人工进行检验，人工选择相似程度最高的一对，作为最终配对结果。