CN112258654A - 模型抽壳方法、终端设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

模型抽壳方法、终端设备及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种模型抽壳方法、终端设备及计算机可读存储介质，该方法包括：基于原始模型创建一个复制模型，按照预设的缩放比例对复制模型进行顶点重计算得到缩放模型，对缩放模型和原始模型进行面合并，从而得到抽壳模型。通过实施本申请，能够降低模型抽壳对设备硬件的要求、提升模型抽壳的速度。

Description

模型抽壳方法、终端设备及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种模型抽壳方法、终端设备及计算机可读存储介质。
背景技术
三维(3D)打印是20世纪80年代发展起来的一项颠覆传统生产方式的革命性技术，又名快速原型、增料制造等。3D打印首先通过通用计算机辅助设计CAD软件建模，然后将得到的模型文件导入计算机辅助制造CAM软件；在CAM软件中，模型一般需经历缺陷修复、支撑生成、切片生成等过程。为节省打印时间和材料，可对三维实体模型(即原始模型，也可称为3D打印模型)进行抽壳操作，即从原始模型中以指定的厚度创建壳体或者中空体的墙体(即把一个实心的模型的中间挖空，变成有壁厚的壳体)，得到原始模型对应的抽壳模型，抽壳可以减轻3D打印出的模型的重量，降低模型成本。
现有三维打印实体模型的抽壳方法主要是根据设定的偏移量和步长，在原始模型顶点的法线方向上生成新的顶点，以形成新的重建面。然而在实践中发现，现有模型抽壳方法涉及的运算量比较大，对设备硬件要求较高，且仅适用于电脑(personal computer，PC)端，限制了模型抽壳的适用范围或领域。
发明内容
本申请实施例提供了一种模型抽壳方法、终端设备及计算机可读存储介质，能解决现有模型抽壳方案中存在的抽壳距离过大导致重建面变畸形等问题。
第一方面，提供了一种模型抽壳方法，该方法包括：
基于原始模型创建一个复制模型；
按照预设的缩放比例对所述复制模型进行顶点重计算，得到缩放模型；
对所述缩放模型和所述原始模型进行面合并，得到所述原始模型所对应的抽壳模型。
在一些实施例中，所述按照预设的缩放比例对所述复制模型进行顶点重计算之前，还包括：
根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩放处理，并对目标模型进行面翻转，以实现所述原始模型的视觉展示抽壳；所述目标模型为所述原始模型和所述复制模型中尺寸最小的一个模型。
在一些实施例中，所述模型包括至少一个三角面，所述对目标模型进行面翻转包括：
对所述至少一个三角面中每个三角面的顶点顺序进行调整，以实现所述目标模型的面翻转。
在一些实施例中，所述根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩放处理包括：
若所述模型抽壳方法指示模型抽壳为向里抽壳，则根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩小处理；
若所述模型抽壳方法指示模型抽壳为向外抽壳，则根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行放大处理。
在一些实施例中，所述目标模型包括至少一个三角面，所述对所述缩放模型和所述原始模型进行面合并，得到抽壳模型包括：
将所述缩放模型的所有三角面和所述原始模型的所有三角面汇总到一起，生成新的三角面集合；
将所述新的三角面集合赋予到一个空物体对象上，从而形成新的抽壳模型。
在一些实施例中，所述缩放比例是根据所述复制模型的尺寸和预设的抽壳壁厚确定的。
第二方面，提供了一种终端设备，所述终端设备可执行上述第一方面或第一方面的任意一种可选的实施方式中的方法。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。该单元可以是软件和/或硬件。
第三方面，提供了一种终端设备，该终端设备包括：处理器以及和处理器相连的存储器；其中，该存储器包括计算机可读指令；该处理器用于执行该存储器中的计算机可读指令，从而使得该汽车执行上述第一方面或第一方面的任意一种可选的实施方式中的方案。
第四方面，提供了一种计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面的任意一种可选的实施方式中的方法。
第五方面，提供了一种芯片产品，执行上述第一方面或第一方面的任意一种可选的实施方式中的方法。
第六方面，提了供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面的任意一种可选的实施方式中的方法。
附图说明
图1和图2是现有技术提供的一种模型抽壳方法中产生畸变模型的示意图。
图3是本申请实施例提供的一种模型抽壳方法的流程示意图。
图4是本申请实施例提供的另一种模型抽壳方法的流程示意图。
图5是本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图。
图6是本申请实施例提供的另一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。
本申请发明人在实践过程中还发现：现有模型抽壳方法中在原始模型顶点的法方向上生成新的顶点而形成新的重建面。若抽壳距离过大，则会导致重建面变形，并不是申请人所想要的，例如图1和图2示出一种模型抽壳距离过大的示意图。其中图1示出了待3D打印的3D打印模型为兔子模型，若抽壳距离过大，则会导致重建面变畸形，从而形成畸变模型，具体如图2所示。
为解决上述问题，本申请提出另一种模型抽壳方法、终端设备及计算机可读存储介质。请参见图3是本申请实施例提供的一种模型抽壳方法的流程示意图。如图3所示的方法包括如下实施步骤：
S301、终端设备基于原始模型创建一个复制模型。
本申请中，终端设备为原始模型新建一个复制模型(也可称为复制体，为方便统一描述以下均称为复制模型)。具体的，终端设备可采用概念模型法、网格法或solids法基于原始模型新建一个复制模型。其中，原始模型和复制模型均为实心的三维实体模型，也可称为3D打印模型。
本申请实施例提供的终端设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)、智能手表、智能手环等终端设备，或者该终端设备还可以为其他类型的终端设备，本申请实施例不作限定。可选地，终端设备可为安卓系统的移动终端，也可为IOS系统的移动终端，本申请不做限定。
S302、终端设备按照预设的缩放比例对复制模型进行顶点重计算，得到缩放模型。
本申请中终端设备可按照预设的缩放比例对复制模型进行顶点重计算，具体的将复制模型的每个顶点坐标乘以缩放比例，得到新的顶点坐标。由新的顶点坐标构成/形成缩放模型。其中，预设的缩放比例具体可由系统自定义设置，也可为用户自定义设置，本申请不做限定。
在一个示例中，该缩放比例是终端设备预先构建的。具体地，复制模型由多个子模型对象构成，终端设备可根据子模型对象的尺寸获取父对象的模型尺寸(即复制模型的尺寸)，然后根据预设的抽壳壁厚与复制模型的尺寸构建模型的缩放比例，例如复制模型的尺寸为3×2×1，抽壳壁厚为0.5个单位长度，则缩放比例为
Figure BDA0002758925000000041
其中，该抽壳壁厚为模型抽壳方法中预先设置的，在用户UI界面中可通过滑动条在预设的滑动范围值中滑动确定，例如将滑动条滑动至0.5，则表示抽壳壁厚为0.5。
S303、终端设备对缩放模型和原始模型进行面合并，得到所述原始模型所对应的抽壳模型。
本申请终端设备对缩放模型和原始模型进行面合并，以形成新的重建面，从而获得所述原始模型所对应的抽壳模型，所述抽壳模型即是对原始模型进行抽壳操作得到的壳体。具体的，所述缩放模型和原始模型均包括至少一个三角面，终端设备将缩放模型的缩放比例恢复至1，将缩放模型的所有三角面(即缩放模型的无线网格mesh面)和原始模型的所有三角面(即原始模型的mesh面)汇总到一起，以生成新的三角面/三角网格集合；将新的三角面集合赋予到一个新的空物体对象上从而形成所述抽壳模型。其中，新的空物体对象是指不具备mesh面，但具备模型对象属性的一个模型对象。
通过实施本申请，终端设备基于原始模型创建一个复制模型，按照预设的缩放比例对复制模型进行顶点重计算，得到缩放模型；然后对缩放模型和原始模型进行面合并，从而得到抽壳模型。这样能够减少模型抽壳的运算量，提升模型抽壳速度；且对设备硬件要求也较低；总而言之采用本申请方案的优势在于：对设备硬件要求低、模型抽壳速度快。此外，还能规避现有模型抽壳方法中存在的由于抽壳距离过大导致重建面畸形的问题，有利于提升模型抽壳的便捷性和实用性。
在可选实施例中，请参见图4是本申请实施例提供的另一种模型抽壳方法的流程示意图。该方法在步骤S302之前还可包括另一步骤。具体参见图4，如图包括如下实施步骤：
S401、终端设备基于原始模型创建一个复制模型。
S402、终端设备根据预设的抽壳壁厚对复制模型进行缩放处理，并对目标模型进行面翻转，以实现原始模型的视觉展示抽壳。该目标模型为原始模型和复制模型中尺寸最小的一个模型。
本申请中终端设备按照预设的缩放比例对复制模型进行缩放处理，该预设的缩放比例与步骤S403中的缩放比例相同。在经历模型缩放后，终端设备可对复制模型和原始模型进行大小比较，对较小的模型(即目标模型)进行面翻转，以实现视觉效果上的模型抽壳。
在一种可能的实施例中，若本申请涉及的模型抽壳为向里抽壳，即模型抽壳方向为向里，则终端设备根据预设的抽壳壁厚对复制模型进行缩小处理。其中，向里抽壳是指以原始模型为基向在内部构建一个壳体，抽壳是指保留实体模型表面的厚度，挖空实体模型的内部，也可在实体模型表面增加厚度。
再一种可能的实施例中，若本申请涉及的模型抽壳为向外抽壳，即模型抽壳方向为向外，则终端设备根据预设的抽壳壁厚对复制模型进行放大处理。其中，向外抽壳是指以原始模型为基向在外部构建一个壳体。
S403、终端设备按照预设的缩放比例对复制模型进行顶点重计算，得到缩放模型。
S404、终端设备对缩放模型和原始模型进行面合并，得到抽壳模型。
本申请中关于步骤S401、S403及S404具体可参见前述图3所述实施例中的相关介绍，这里不再赘述。其中步骤S402也可放在步骤S403之后S404之前执行，但通常S402放在步骤S401与S403之间执行，本申请不做限定。
通过实施本申请，终端设备基于原始模型创建一个复制模型，按照预设的缩放比例对复制模型进行顶点重计算，得到缩放模型；然后对缩放模型和原始模型进行面合并，从而得到抽壳模型。这样能够减少模型抽壳的运算量，提升模型抽壳速度；且对设备硬件要求也较低；总而言之采用本申请方案的优势在于：对设备硬件要求低、模型抽壳速度快。此外，还能规避现有模型抽壳方法中存在的由于抽壳距离过大导致重建面畸形的问题，有利于提升模型抽壳的便捷性和实用性。
请参见图5，是本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图。如图5所示的终端设备中包括创建单元501、计算单元502及合并单元503。其中，
所述创建单元501，用于基于原始模型创建一个复制模型；
所述计算单元502，用于按照预设的缩放比例对所述复制模型进行顶点重计算，得到缩放模型；
所述合并单元503，用于对所述缩放模型和所述原始模型进行面合并，得到抽壳模型。
在一些实施例中，所述终端设备还包括处理单元504；
所述处理单元504，用于根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩放处理，并对目标模型进行面翻转，以实现所述原始模型的视觉展示抽壳；所述目标模型为所述原始模型和所述复制模型中尺寸最小的一个模型。
在一些实施例中，所述目标模型包括至少一个三角面，
所述处理单元504具体用于对所述至少一个三角面中每个三角面的顶点顺序进行调整，以实现所述目标模型的面翻转。
在一些实施例中，所述处理单元504具体用于若模型抽壳为向里抽壳，则对所述复制模型进行缩小处理；若所述模型抽壳为向外抽壳，则对所述复制模型进行放大处理。
在一些实施例中，所述缩放模型和原始模型均包括至少一个三角面，
所述合并单元503具体用于将所述缩放模型的所有三角面和所述原始模型的所有三角面汇总到一起，生成新的三角面集合；将所述新的三角面集合赋予到一个空物体对象上，从而形成新的抽壳模型。
在一些实施例中，所述缩放比例是根据预设的抽壳壁厚和所述复制模型的尺寸确定的。
通过实施本申请，终端设备基于原始模型创建一个复制模型，按照预设的缩放比例对复制模型进行顶点重计算，得到缩放模型；然后对缩放模型和原始模型进行面合并，从而得到抽壳模型。这样能够解决现有模型抽壳方法中存在的由于抽壳距离过大导致重建面畸形的问题，还能够提升模型抽壳的便捷性和实用性。
请参见图6，是本申请实施例提供的另一种终端设备的结构示意图。如图6所示的终端设备600包括：至少一个输入设备601；至少一个输出设备602；至少一个处理器603，例如CPU；和存储器604，上述输入设备601、输出设备602、处理器603和存储器604通过总线605连接。
其中，上述输入设备601具体可为移动终端的触控面板，包括触摸屏和触控屏，用于检测终端触控面板上的操作指令。
上述输出设备602具体可为移动终端的显示屏，用于输出、显示信息。
上述存储器604可以是高速RAM存储器，也可为非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。上述存储器604用于存储一组程序代码，上述输入设备601、输出设备602和处理器603用于调用存储器604中存储的程序代码执行相应操作，其中处理器603具体用于执行如下操作：
基于原始模型创建一个复制模型；
按照预设的缩放比例对所述复制模型进行顶点重计算，得到缩放模型；
对所述缩放模型和所述原始模型进行面合并，得到抽壳模型。
在一些实施例中，所述按照预设的缩放比例对所述复制模型进行顶点重计算之前，处理器603还具体用于执行如下步骤：
根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩放处理，并对目标模型进行面翻转，以实现所述原始模型的视觉展示抽壳；所述目标模型为所述原始模型和所述复制模型中尺寸最小的一个模型。
在一些实施例中，所述目标模型包括至少一个三角面，所述对目标模型进行面翻转包括：
对所述至少一个三角面中每个三角面的顶点顺序进行调整，以实现所述目标模型的面翻转。
在一些实施例中，所述根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩放处理包括：
若模型抽壳为向里抽壳，则根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩小处理；
若模型抽壳为向外抽壳，则根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行放大处理。
在一些实施例中，所述原始模型和所述缩放模型均包括至少一个三角面，所述对所述缩放模型和所述原始模型进行面合并，得到抽壳模型包括：
将所述缩放模型的所有三角面和所述原始模型的所有三角面汇总到一起，生成新的三角面集合；
将所述新的三角面集合赋予到一个空物体对象上，从而形成新的抽壳模型。
在一些实施例中，所述缩放比例是根据预设的抽壳壁厚和所述复制模型的尺寸确定的。
基于同一发明构思，本申请实施例中提供的终端设备解决问题的原理与本申请方法实施例中控制器解决问题的原理相似，因此各设备的实施可以参见方法的实施，为简洁描述，在这里不再赘述。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例终端设备中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种模型抽壳方法，其特征在于，包括：
基于原始模型创建一个复制模型；
按照预设的缩放比例对所述复制模型进行顶点重计算，得到缩放模型；
对所述缩放模型和所述原始模型进行面合并，得到所述原始模型所对应的抽壳模型。
2.根据权利要求1所述的模型抽壳方法，其特征在于，所述按照预设的缩放比例对所述复制模型进行顶点重计算之前，还包括：
根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩放处理，并对目标模型进行面翻转，以实现所述原始模型的视觉展示抽壳；所述目标模型为所述原始模型和所述复制模型中尺寸最小的一个模型。
3.根据权利要求2所述的模型抽壳方法，其特征在于，所述目标模型包括至少一个三角面，所述对目标模型进行面翻转包括：
对所述至少一个三角面中每个三角面的顶点顺序进行调整，以实现所述目标模型的面翻转。
4.根据权利要求2所述的模型抽壳方法，其特征在于，所述根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩放处理包括：
若所述模型抽壳方法指示模型抽壳为向里抽壳，则根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩小处理；
若所述模型抽壳方法指示模型抽壳为向外抽壳，则根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行放大处理。
5.根据权利要求1所述的模型抽壳方法，其特征在于，所述缩放模型及所述原始模型均包括至少一个三角面，所述对所述缩放模型和所述原始模型进行面合并，得到抽壳模型包括：
将所述缩放模型的所有三角面和所述原始模型的所有三角面汇总到一起，生成新的三角面集合；
将所述新的三角面集合赋予到一个空物体对象上，从而形成新的抽壳模型。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的模型抽壳方法，其特征在于，所述缩放比例是根据预设的抽壳壁厚和所述复制模型的尺寸确定的。
7.一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及和处理器相连的存储器；其中，该存储器包括计算机可读指令；该处理器用于执行该存储器中的计算机可读指令，从而使得所述终端设备用于执行如下步骤：
基于原始模型创建一个复制模型；
按照预设的缩放比例对所述复制模型进行顶点重计算，得到缩放模型；
对所述缩放模型和所述原始模型进行面合并，得到所述原始模型所对应的抽壳模型。
8.根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还用于执行如下步骤：
根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩放处理，并对目标模型进行面翻转，以实现所述原始模型的视觉展示抽壳；所述目标模型为所述原始模型和所述复制模型中尺寸最小的一个模型。
9.根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述目标模型包括至少一个三角面，所述终端设备具体用于执行如下步骤：
对所述至少一个三角面中每个三角面的顶点顺序进行调整，以实现所述目标模型的面翻转。
10.根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备具体用于执行如下步骤：
若所述终端设备指示模型抽壳为向里抽壳，则根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行缩小处理；
若所述终端设备指示模型抽壳为向外抽壳，则根据预设的抽壳壁厚对所述复制模型进行放大处理。
11.根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述模型包括至少一个三角面，所述终端设备具体用于执行如下步骤：
将所述缩放模型的所有三角面和所述原始模型的所有三角面汇总到一起，生成新的三角面集合；
将所述新的三角面集合赋予到一个空物体对象上，从而形成新的抽壳模型。
12.根据权利要求7-11中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述缩放比例是根据所述复制模型的尺寸和预设的抽壳壁厚确定的。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如上权利要求1～6中任一项所述的模型抽壳方法。
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