CN113274150B - 一种牙龈的构建方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牙龈的构建方法及系统，一种数字化牙颌模型的建模方法、一种数字化牙颌模型、一种壳状牙齿矫治器的制造方法，一种牙龈的构建设备以及一种计算机存储介质，其构建方法包括：根据获取的数字化牙颌模型的牙龈线构建牙颌坐标系；将数字化牙颌模型投影在所述牙颌坐标系的一设定坐标平面上，得到数字化牙颌模型的平面真实牙龈网格；在牙颌坐标系的一设定坐标平面上构建所述数字化牙颌模型的平面虚拟牙龈投影网格；通过映射算法建立平面虚拟牙龈投影网格的每个顶点映射在平面真实牙龈网格上的位置映射关系；根据所述位置映射关系通过三维转化算法将所述平面虚拟牙龈投影网格上的每个顶点形变至数字化牙颌模型上，构建成目标牙龈。

Description

一种牙龈的构建方法及系统

技术领域

本发明属于牙齿矫治技术领域，更确切的说涉及壳状牙齿矫治器设计及生产制造技术，尤其涉及一种牙龈的构建方法及系统，一种数字化牙颌模型的建模方法、一种数字化牙颌模型、一种壳状牙齿矫治器的制造方法，一种牙龈的构建设备以及一种计算机存储介质。

背景技术

牙颌畸形是口腔三大疾病之一，有很高的患病率。多数牙颌畸形是在生长发育过程中，由先天的遗传因素或后天的环境因素引起的畸形现象，牙颌畸形对口腔局部甚至全身带来极大的危害，例如影响颌面的发育、影响口腔健康、影响口腔功能、影响容貌外观等，目前正畸需求者主要通过外科手术或者佩戴矫治器对牙颌畸形进行矫治。

目前隐形正畸矫治方案的制定过程中牙龈模型大多虚拟构建的，并没有参考任何正畸需求者口内的扫描牙龈形态，生产出的矫治器不包覆牙龈，这种生产出的矫治器影响矫治效果；例如，针对儿牙的矫治，由于牙齿较小，生产出的矫治器对于牙齿覆盖不足；再者如果对于切割边缘也就是矫治器边缘在牙龈线以下的矫治器部分，按照虚拟牙龈设计矫治器，使正畸需求者在佩戴这种矫治器时会出现不贴合或者是压迫牙龈的现象，影响佩戴的舒适度，同时影响矫治效果。

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了解决技术问题的技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题是克服现有技术缺陷，提供及一种牙龈的构建方法及系统，一种数字化牙颌模型的建模方法、一种数字化牙颌模型、一种壳状牙齿矫治器的制造方法，一种牙龈的构建设备以及一种计算机存储介质，实现了构建正畸需求者口内真实的牙龈形态，提供了佩戴的舒适度。

本发明提供的技术方案如下：

一种牙龈的构建方法，

根据获取的数字化牙颌模型的牙龈线构建牙颌坐标系；

将数字化牙颌模型投影在所述牙颌坐标系的一设定坐标平面上，得到数字化牙颌模型的平面真实牙龈网格；

在牙颌坐标系的一设定坐标平面上构建所述数字化牙颌模型的平面虚拟牙龈投影网格；

通过映射拟合算法建立平面虚拟牙龈投影网格的每个顶点映射在平面真实牙龈网格上的位置映射关系；

根据所述位置映射关系通过三维转化算法将所述平面虚拟牙龈投影网格上的每个顶点形变至数字化牙颌模型上，构建成目标牙龈。

进一步优选的，所述位置映射关系的建立包括：

获取所述平面虚拟牙龈投影网格的任一网格顶点映射在所述平面真实牙龈网格的三角面片上的映射位置信息；

根据映射位置信息所属的三角面片的各顶点获取在所述平面真实牙龈网格的平面位置信息以及在所述数字化牙颌模型的数字化位置信息；

根据所述平面位置信息以及所述数字化位置信息通过三维转化算法计算平面虚拟牙龈投影网格的任一网格顶点在所述数字化牙颌模型上的映射点。

进一步优选的，所述数字化位置信息包括：

q＝w1*p1+w2*p2+w3*p3；

q为平面虚拟牙龈投影网格上的任一网格顶点，p1p2p3为q位于平面真实牙龈网格的三角面片的三个顶点，SΔp1p2p3代表平面三角面片的面积；(w1，w2，w3)三角面片的为重心坐标；三维转化算法计算q在三维空间中的映射位置q′：q′＝w1*p1′+w2*p2′+w3*p3′，p1′p2′p3′为p1p2p3投影之前的面片的三个顶点。

进一步优选的，所述形变方法包括：

Δ²x＝0

s.t

x|_c＝b₁

x|_p＝b₂

其中：x为待求解的变形后的牙龈网格顶点位置，b1为边界点约束条件，由牙齿牙龈线以及牙颌底部轮廓组成，b2为投影点约束条件，由所有牙龈投影点组成。

进一步优选的，根据牙龈线构建的牙颌坐标系包括：

对数字化牙颌模型上的牙龈线的顶点坐标进行主成分分析，其中，将满足第一特征值的网格顶点坐标信息作为第一主成分，并设置为X轴，将满足第二特征值的网格顶点坐标信息作为第二主成分，并设置为Y轴，将满足第三特征值的网格顶点坐标信息作为第三主成分，并设置为Z轴；进一步计算牙颌模型的每个网格顶点坐标信息的平均值，将所述平均值对应的坐标点设置为所述牙颌坐标系的原点，构建牙颌坐标系。

进一步优选的，所述平面虚拟牙龈投影网格构建包括：

将数字化牙颌模型上的每颗牙齿的牙龈线以及牙齿重心投影到牙颌坐标系的设定坐标平面上，并根据牙齿重心投影点构建牙弓曲线，将牙弓曲线向舌侧和唇侧方向延展不同预设宽度距离，形成封闭的所述牙颌底面轮廓；

根据投影的牙齿牙龈线信息和牙颌底面轮廓信息，在牙颌平面上构建所述数字化牙颌模型的平面虚拟牙龈投影网格。

进一步优选的，包括：在所述牙颌坐标系中获取所述数字化牙颌模型中每颗数字化牙齿的重心信息及所述牙龈线信息；

将获取的每颗数字化牙齿的所述重心信息及所述牙龈线信息映射到所述牙颌坐标系中的所述设定坐标平面上；

根据映射到所述设定坐标平面上的每颗数字化牙齿的重心信息及所述牙龈线信息，在所述设定坐标平面上构建所述数字化牙颌模型的平面拓扑网格；

从所述平面拓扑网格向标注牙龈线的位置信息进行信息增长设置，获取所述数字化牙颌模型对应的所述虚拟牙龈信息。

进一步优选的，包括：在所述设定坐标平面上根据所述牙颌底面轮廓、以及投影的所述牙龈线在所述牙颌底面轮廓内建立平面拓扑网格；

根据所述平面拓扑网格以及标注牙龈线的位置信息，通过约束算法在所述牙颌坐标系内建立所述牙颌拓扑网格。

进一步优选的，构建牙颌拓扑网格包括：

获取所述牙颌底面轮廓、以及投影的所述牙龈线上的各边界点；

计算各边界点的两条相邻边的夹角值；

在各所述夹角值中检索出最小夹角对应的边界点；

进一步根据最小夹角对应的边界点与相邻两个边界点之间距离，根据距离的大小更新三角面片的数量，构建完成所述牙颌拓扑网格。

一种牙龈的构建系统，可执行上述任一所述的牙龈的构建方法，包括：

坐标系构建模块，根据获取的数字化牙颌模型的牙龈线构建牙颌坐标系；

真实牙龈网格获取模块，将数字化牙颌模型投影在所述牙颌坐标系的一设定坐标平面上，得到数字化牙颌模型的平面真实牙龈网格；

虚拟牙龈网格获取模块，在牙颌坐标系的一设定坐标平面上构建所述数字化牙颌模型的平面虚拟牙龈投影网格；

位置映射获取模块，通过映射拟合算法建立平面虚拟牙龈投影网格的每个顶点映射在平面真实牙龈网格上的位置映射关系；

真实牙龈构建模块，根据所述位置映射关系通过三维转化算法将所述平面虚拟牙龈投影网格上的每个顶点形变至数字化牙颌模型上，构建成目标牙龈。

一种数字化牙颌模型的建模方法，包括：根据上述的牙龈的构建方法构建目标牙龈。

一种数字化牙颌模型，包括：根据上述的牙龈的构建方法构建目标牙龈，以构建所述数字化牙颌模型。

一种壳状牙齿矫治器的制造方法，包括：根据上述的牙龈的构建方法构建所述数字化牙颌模型的目标牙龈，进一步通过增材制造方式或热压膜的方式制造壳状牙齿矫治器。

一种牙龈的构建设备，其特征在于，包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集由所述处理器加载并执行以实现上述任一项所述的牙龈的构建方法。

一种计算机存储介质，其包括计算机指令，当所述计算机指令在牙龈的构建设备上运行时，使得所述牙龈的构建设备执行上述任一项所述的牙龈的构建方法。

通过本发明提供的一种牙龈的构建方法及系统，一种数字化牙颌模型的建模方法、一种数字化牙颌模型、一种壳状牙齿矫治器的制造方法，一种牙龈的构建设备以及一种计算机存储介质能够带来以下至少一种有益效果：

本发明建立平面虚拟牙龈投影网格，并将口扫牙龈模型投影到平面虚拟牙龈所在的平面上，然后将平面虚拟牙龈投影网格上的顶点投射到平面真实牙颌模型是得到真实形态的牙龈模型顶点在三维空间中的位置，构建正畸需求者口内真实的牙龈形态以及形变方案，并得到真实牙龈；通过构建的真是牙龈形态可以更加真实地模拟正畸需求者口内的牙龈状态，从而使得生产的矫治器可以更加贴合正畸需求者的牙龈，增强矫治力，以及提高舒适感。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本发明提供的牙龈的构建方法实施例的流程图；

图2为本发明提供的牙龈的构建方法实施例的另一流程图；

图3为本发明提供的平面虚拟牙龈投影网格图；

图4为本发明提供的平面真实牙龈网格图；

图5为本发明提供的三维转化形变图；

图6为本发明提供的牙龈的构建系统实施例的结构图；

图7为本发明提供的牙龈的构建设备实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

目前隐形正畸矫治方案的制定过程中牙龈模型大多虚拟构建的，并没有参考任何正畸需求者口内的扫描牙龈形态，生产出的矫治器不包覆牙龈，这种生产出的矫治器影响矫治效果；例如，针对儿牙的矫治，由于牙齿较小，生产出的矫治器对于牙齿覆盖不足；再者如果对于切割边缘也就是矫治器边缘在牙龈线以下的矫治器部分，按照虚拟牙龈设计矫治器，使正畸需求者在佩戴这种矫治器时会出现不贴合或者是压迫牙龈的现象，影响佩戴的舒适度，同时影响矫治效果。

基于以上本申请提供了一种牙龈的构建的实施方式以此解决上述的技术问题，具体参见以下：

参见图1-7所示，图1为本发明提供的一种牙龈的构建方法的实施例，包括：

步骤S100根据获取的数字化牙颌模型的牙龈线构建牙颌坐标系；

本申请是用于构建真实牙龈形态，因此，将通过图像获取设备获取的数字化牙颌模型构建其与牙龈线相关的的牙颌坐标系；具体构建实施方式包括：对数字化牙颌模型上的所有牙龈线的顶点坐标进行主成分分析，其中，将满足第一特征值的网格顶点特征信息作为第一主成分，并设置为X轴，将满足第二特征值的网格顶点特征信息作为第二主成分，并设置为Y轴，将满足第三特征值的网格顶点特征信息作为第三主成分，并设置为Z轴；进一步计算牙颌模型的每个网格顶点坐标信息的平均值，将所述平均值对应的坐标点设置为所述牙颌坐标系的原点，构建牙颌坐标系。

参见图4所示为数字化牙颌模型的平面真实牙龈网格，步骤S200将数字化牙颌模型投影在所述牙颌坐标系的一设定坐标平面上，得到数字化牙颌模型的平面真实牙龈网格；

在构建完成的牙颌坐标系上选取一平面，本申请的各实施例以XY平面为例进行阐述，不限于XY平面，还包括ZY平面以及XZ平面；将数字化牙颌模型投影在XY平面，即是将通过扫描设备扫描的数字化牙颌模型；得到正畸需求者在牙颌坐标系的XY平面上的平面真实牙龈网格。

参见图3所示为数字化牙颌模型的平面虚拟牙龈投影网格，步骤S300在牙颌坐标系的一设定坐标平面上构建所述数字化牙颌模型的平面虚拟牙龈投影网格；

虚拟牙龈投影网格的构建方式为：

步骤S310将数字化牙颌模型上的每颗牙齿的牙龈线以及牙齿重心投影到牙颌坐标系的设定XY坐标平面上，并根据牙齿重心投影点构建牙弓曲线，将牙弓曲线的舌侧和唇侧方向延展不同预设宽度距离，形成封闭的所述牙颌底面轮廓；

步骤S320根据投影的牙齿牙龈线信息和牙颌底面轮廓信息，在牙颌平面上构建所述数字化牙颌模型的平面虚拟牙龈投影网格。

具体的平面拓扑网格包括：在所述牙颌平面上根据所述牙颌底面轮廓、以及投影的所述牙龈线在所述牙颌底面轮廓内建立平面拓扑网格；

根据所述平面拓扑网格以及标注牙龈线的位置信息，通过约束算法在所述牙颌坐标系的一设定坐标平面建立所述牙颌拓扑网格。

构建牙颌拓扑网格包括：

获取所述牙颌底面轮廓、以及投影的所述牙龈线上的各边界点；

计算各边界点的两条相邻边的夹角值；

在各所述夹角值中检索出最小夹角对应的边界点；

进一步根据最小夹角对应的边界点与相邻两个边界点之间距离，根据距离的大小更新三角面片的数量，构建完成所述牙颌拓扑网格。

参见图2所示；步骤S400通过映射拟合算法建立平面虚拟牙龈投影网格的每个顶点映射在平面真实牙龈网格上的位置映射关系；

所述位置映射关系的建立包括：

步骤S410获取所述平面虚拟牙龈投影网格的任一网格顶点映射在所述平面真实牙龈网格的三角面片上的映射位置信息；

步骤S420根据映射位置信息所属的三角面片的各顶点获取在所述平面真实牙龈网格的平面位置信息以及在所述数字化牙颌模型的数字化位置信息；

步骤S430根据所述平面位置信息以及所述数字化位置信息(重心坐标)通过三维转化算法计算所述平面真实牙龈网格的任一网格顶点在所述数字化牙颌模型上的映射点。

步骤S500根据所述位置映射关系通过三维转化算法将所述平面虚拟牙龈投影网格上的每个顶点形变至数字化牙颌模型上，构建成目标牙龈。

参见图5所示，结合图3以及图4所示，本申请中数字化位置信息包括：

q＝w1*p1+w2*p2+w3*p3；

q为平面虚拟牙龈投影网格上的任一网格顶点，p1p2p3为q位于平面真实牙龈网格的三角面片的三个顶点，SΔp1p2p3代表平面三角面片的面积；(w1，w2，w3)三角面片的为重心坐标；三维转化算法计算q在三维空间中的映射位置q′：q′＝w1*p1′+w2*p2′+w3*p3′，p1′p2′p3′为p1p2p3投影之前的面片的三个顶点。

具体的形变方法包括：

Δ²x＝0

s.t

x|_c＝b₁

x|_p＝b₂

其中：x为待求解的变形后的牙龈网格顶点位置，b1为边界点约束条件，由牙齿牙龈线以及牙颌底部轮廓组成，b2为投影点约束条件，由所有牙龈投影点组成。

本发明建立平面虚拟牙龈投影网格，并将口扫牙龈模型投影到平面虚拟牙龈所在的平面上，然后将平面虚拟牙龈投影网格上的顶点投射到平面真实牙颌模型是得到真实形态的牙龈模型顶点在三维空间中的位置，构建正畸需求者口内真实的牙龈形态以及形变方案，并得到真实牙龈；通过构建的真是牙龈形态可以更加真实地模拟正畸需求者口内的牙龈状态，从而使得生产的矫治器可以更加贴合正畸需求者的牙龈，增强矫治力，以及提高舒适感。

参见图6所示；本申请还提供一种牙龈的构建系统的实施例，可执行上述所述的牙龈的构建方法的实施例，包括：

坐标系构建模块100，根据获取的数字化牙颌模型的牙龈线构建牙颌坐标系；

真实牙龈网格获取模块200，将数字化牙颌模型投影在所述牙颌坐标系的一设定坐标平面上，得到数字化牙颌模型的平面真实牙龈网格；

虚拟牙龈网格获取模块300，在牙颌坐标系的一设定坐标平面上构建所述数字化牙颌模型平面的虚拟牙龈投影网格；

位置映射获取模块400，通过映射拟合算法建立平面虚拟牙龈投影网格的每个顶点映射在平面真实牙龈网格上的位置映射关系；

真实牙龈构建模块500，根据所述位置映射关系通过三维转化算法将所述平面虚拟牙龈投影网格上的每个顶点形变至数字化牙颌模型上，构建成目标牙龈。

具体的实施例过程参见上述的牙龈的构建方法的实施例，在此不再赘述，同可参见图1-图7。

本申请还提供一种牙龈的构建设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上述的牙龈的构建方法的实施例。

本申请还提供一种计算机存储介质，包括计算机指令，当所述计算机指令在牙龈的构建设备上运行时，使得所述牙龈的构建设备执行上述任一项所述的牙龈的构建方法的实施例。

其结构框图如图7所示，该牙龈的构建设备000可以是平板电脑、笔记本电脑或台式电脑。牙龈的构建设备000还可能被称为便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。

牙龈的构建设备000内置有处理器010和存储器020，其中，存储器020上存储有计算机程序，处理器010运行存储器020中的计算机程序时实现牙龈的构建方法。

处理器010可以包括一个或多个处理核心，比如4个核心处理器、8个核心处理器等。处理器010可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field—Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器010也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。

在一些实施例中，处理器010可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器010还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器020包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器020还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器020中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集用于被处理器010所执行以实现本发明中实施例中提供的牙龈的构建方法。

在一些实施例中，牙龈的构建设备000还包括有：外围设备接口设备050和外围设备。处理器010、存储器020和外围设备接口设备050之间通过总线或信号线相连。外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口设备050相连。

具体到本实施例中，外围设备可以包括口内扫描仪030和3D打印设备040。处理器010通过口内扫描仪030获取正畸需求者口内的数字化牙颌模型，处理器010在执行计算机程序的过程中通过程序命令获取口内扫描仪030采集的数字化牙颌模型，再通过执行牙龈的构建实施例方法，以获取真实牙龈参数，然后再根据获取的牙龈的设计壳状牙齿矫治器，将设计好的数字化壳状牙齿矫治器模型对应的数据信息传输至3D打印设备040，通过3D打印设备040直接打印制备壳状牙齿矫治器。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有指令，当该指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述提供的牙龈的构建方法及系统。

本申请还提供了一种数字化牙颌模型的建模方法的实施例，包括：根据上述的牙龈的构建方法构建目标牙龈。

本申请还提供了一种数字化牙颌模型的实施例，包括：根据上述的牙龈的构建方法构建目标牙龈，以构建所述数字化牙颌模型。

本申请还提供了一种壳状牙齿矫治器的制造方法的实施例，包括：根据上述的牙龈的构建方法构建所述数字化牙颌模型的目标牙龈，进一步通过增材制造方式或热压膜的方式制造壳状牙齿矫治器。

牙龈的系统中的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-only memory，ROM)、随机存取存储器(Random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种牙龈的构建方法，其特征在于，包括：

根据获取的数字化牙颌模型的牙龈线构建牙颌坐标系；

将数字化牙颌模型投影在所述牙颌坐标系的一设定坐标平面上，得到数字化牙颌模型的平面真实牙龈网格；

在牙颌坐标系的一设定坐标平面上构建所述数字化牙颌模型的平面虚拟牙龈投影网格；

通过映射算法建立平面虚拟牙龈投影网格的每个顶点映射在平面真实牙龈网格上的位置映射关系；

根据所述位置映射关系通过三维转化算法将所述平面虚拟牙龈投影网格上的每个顶点形变至数字化牙颌模型上，构建成目标牙龈。

2.根据权利要求1所述的牙龈的构建方法，其特征在于，所述位置映射关系的建立包括：

获取所述平面虚拟牙龈投影网格的任一网格顶点映射在所述平面真实牙龈网格的三角面片上的映射位置信息；

根据映射位置信息所属的三角面片的各顶点获取在所述平面真实牙龈网格的平面位置信息以及在所述数字化牙颌模型的数字化位置信息；

根据所述平面位置信息以及所述数字化位置信息通过三维转化算法计算所述平面虚拟牙龈投影网格的任一网格顶点在所述数字化牙颌模型上的映射点。

3.根据权利要求1所述的牙龈的构建方法，其特征在于，所述数字化位置信息包括：

q＝w1*p1+w2*p2+w3*p3；

q为平面虚拟牙龈投影网格上的任一网格顶点，p1p2p3为q位于平面真实牙龈网格的三角面片的三个顶点，SΔp1p2p3代表平面三角面片的面积；(w1，w2，w3)为三角面片的重心坐标；三维转化算法计算q在三维空间中的映射位置q′：q′＝w1*p1′+w2*p2′+w3*p3′，p1′p2′p3′为p1p2p3投影之前的面片的三个顶点。

4.根据权利要求1所述的牙龈的构建方法，其特征在于，所述形变方法包括：

Δ²x＝0

s.t

x|_c＝b₁

x|_p＝b₂

其中：x为待求解的变形后的牙龈网格顶点位置，b1为边界点约束条件，由牙齿牙龈线以及牙颌底部轮廓组成，b2为投影点约束条件，由所有牙龈投影点组成。

5.根据权利要求4所述的牙龈的构建方法，其特征在于，根据牙龈线构建的牙颌坐标系包括：

对数字化牙颌模型上的所有牙龈线的顶点坐标进行主成分分析，其中，将满足第一特征值的网格顶点坐标信息作为第一主成分，并设置为X轴，将满足第二特征值的网格顶点坐标信息作为第二主成分，并设置为Y轴，将满足第三特征值的网格顶点坐标信息作为第三主成分，并设置为Z轴；进一步计算牙颌模型的每个网格顶点坐标信息的平均值，将所述平均值对应的坐标点设置为所述牙颌坐标系的原点，构建牙颌坐标系。

6.根据权利要求4所述的牙龈的构建方法，其特征在于，所述平面虚拟牙龈投影网格构建包括：

将数字化牙颌模型上的每颗牙齿的牙龈线以及牙齿重心投影到牙颌坐标系的设定坐标平面上，并根据牙齿重心投影点构建牙弓曲线，将牙弓曲线向舌侧和唇侧方向延展不同预设宽度距离，形成封闭的所述牙颌底面轮廓；

根据投影的牙齿牙龈线信息和牙颌底面轮廓信息，在牙颌坐标系的一设定坐标平面上构建所述数字化牙颌模型的平面虚拟牙龈投影网格。

7.根据权利要求6所述的牙龈的构建方法，其特征在于，构建牙颌拓扑网格包括：

在所述设定坐标平面上根据所述牙颌底面轮廓、以及投影的所述牙龈线在所述牙颌底面轮廓内建立平面拓扑网格；

根据所述平面拓扑网格以及标注牙龈线的位置信息，通过约束算法在所述牙颌坐标系内建立所述牙颌拓扑网格；

获取所述牙颌底面轮廓、以及投影的所述牙龈线上的各边界点；

计算各边界点的两条相邻边的夹角值；

在各所述夹角值中检索出最小夹角对应的边界点；

进一步根据最小夹角对应的边界点与相邻两个边界点之间距离，根据距离的大小更新三角面片的数量，构建完成所述牙颌拓扑网格。

8.一种牙龈的构建系统，可执行权利要求1-7任一所述的牙龈的构建方法，其特征在于，包括：

坐标系构建模块，根据获取的数字化牙颌模型的牙龈线构建牙颌坐标系；

真实牙龈网格获取模块，将数字化牙颌模型投影在所述牙颌坐标系的一设定坐标平面上，得到数字化牙颌模型的平面真实牙龈网格；

虚拟牙龈网格获取模块，在牙颌坐标系的一设定坐标平面上构建所述数字化牙颌模型平面的虚拟牙龈投影网格；

位置映射获取模块，通过映射拟合算法建立平面虚拟牙龈投影网格的每个顶点映射在平面真实牙龈网格上的位置映射关系；

真实牙龈构建模块，根据所述位置映射关系通过三维转化算法将平面虚拟牙龈投影网格上的每个顶点形变至数字化牙颌模型上，构建成目标牙龈。

9.一种数字化牙颌模型的建模方法，其特征在于，包括：根据权利要求1-7任一所述的牙龈的构建方法构建目标牙龈。

10.一种数字化牙颌模型，其特征在于，包括：根据权利要求1-7任一所述的牙龈的构建方法构建目标牙龈，以构建所述数字化牙颌模型。

11.一种壳状牙齿矫治器的制造方法，其特征在于，包括：根据权利要求9所述的牙龈的构建方法构建所述数字化牙颌模型的目标牙龈，进一步通过增材制造方式或热压膜的方式制造壳状牙齿矫治器。

12.一种牙龈的构建设备，其特征在于，包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集由所述处理器加载并执行以实现上述任一项所述的牙龈的构建方法。

13.一种计算机存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在牙龈的构建设备上运行时，使得所述牙龈的构建设备执行上述任一项所述的牙龈的构建方法。

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