CN204498221U - 一种红木工艺品三维设计系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种红木工艺品三维设计系统，包括控制处理单元、扫描装置、模拟设计装置和显示装置，扫描装置通过相机对原材料进行全方位多角度拍照，控制处理单元将原材料的多角度照片进行合成并在显示装置上显示出与原材料三维形态相同的虚拟原材料，用户通过操作模拟设计装置可对虚拟原材料进行设计和修改，设计过程中用户对虚拟原材料的操作动作将同步显示在显示装置上，模拟设计装置会根据用户对虚拟原材料的不同接触和操作产生相应的反馈作用力以模拟真实物体的存在感，使用户能够获得更好地设计手感，提高了设计过程的灵活性和可操作性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种三维设计系统，尤其涉及一种红木工艺品三维设计系统。
背景技术
红木工艺品因其特有的艺术价值而受到广大收藏者的热爱，其设计和制作也较为考究，通常在开始制作之前需要经过精细的构思，在制作过程中要尽量能够做到一次性成功，避免出现不必要的失误，否则会影响到红木工艺品的艺术性和观赏性，在遇到较为名贵的红木材料时更是需要精湛的工艺来完成，否则一旦出现失误不但会使红木工艺品本身的价值大打折扣，还会使红木材料的可再塑造性受到严重影响，从而使该名贵的红木材料失去其部分价值。由于红木材料本身的稀缺性，往往不太可能有太多的材料用来试验或尝试，传统的制作方法往往对制作者提出了很高的要求，需要在大脑中或在纸上进行精细的构思，而现代电脑三维设计技术的出现使得设计工作可以在电脑上完成，但由于其设计软件的专业性导致很多制作者尤其是年纪稍大一点的制作者很难使用这些软件完成设计。
发明内容
本实用新型的目的在于根据现有技术的不足，提供一种红木工艺品三维设计系统，该系统可将红木原材料的三维形态经过扫描显示出来，并可模拟普通制作过程对红木原材料的三维形态进行设计和修改，无需掌握复杂的专业软件，使得设计过程更加富有立体感和灵活性。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种红木工艺品三维设计系统，包括用于处理数据和控制机构的控制处理单元，用于实现原材料三维形态扫描的扫描装置，用于模拟三维设计的模拟设计装置和用于实时显示设计效果的显示装置，使用时扫描装置将对原材料的三维形态进行扫描并在显示装置中显示出与原材料三维形态相同的虚拟原材料，用户通过操作模拟设计装置来完成对显示装置中虚拟原材料的各种设计和修改，用户的操作动作和操作轨迹将同步的反映到显示装置上，模拟设计装置也会根据用户对虚拟原材料的接触和操作情况产生相应的反馈作用力以模拟物体的真实存在感，使用户能够获得更好地设计手感，提高了设计过程的灵活性和可操作性。
所述的扫描装置包括驱动器、旋转平台和相机，驱动器与旋转平台相连用于驱动旋转平台按一定的速度匀速旋转，相机至少有三个并根据需要设置在不同的角度以完成对旋转平台上原材料不同角度的拍摄。
所述的模拟设计装置包括基座、多自由度连杆、笔形感应器和摄像头，笔形感应器通过多自由度连杆与基座相连以便用户手持完成模拟设计，多自由度连杆的每个自由度上装有驱动电机用以驱动连杆产生一定的力矩从而能够在笔形感应器上形成反馈作用力以便模拟真实物体的存在感，摄像头有一个或多个并根据需要设置在不同的方位以便能够拍摄到笔形感应器的运动轨迹。
本实用新型的有益效果为：
1、可通过扫描装置将原材料的三维形态展示在显示装置上从而可以直接根据原材料的形态等特性进行设计，更接近于真实的制作过程。
2、可利用模拟设计装置进行模拟设计，对显示装置中的三维模拟原材料进行设计和修改，如果出现失误或设计的效果不满意可直接撤销前步操作，不用担心会对原材料造成损害。
3、用户进行设计时所使用的感应笔具有力反馈功能，能够根据对三维模拟原材料的不同接触和操作而产生不同的反馈作用力从而模拟真实物体的存在感，使用户能够获得更好地设计手感。
附图说明
图1是本实用新型的系统框图。
图2是本实用新型扫描装置的一种结构图。
图3是本实用新型模拟设计装置的一种结构图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述：
如图1所示，一种红木工艺品三维设计系统，包括用于处理数据和控制机构的控制处理单元，用于实现原材料三维形态扫描的扫描装置，用于模拟三维设计的模拟设计装置和用于实时显示设计效果的显示装置，实际使用时扫描装置将对原材料的三维形态进行扫描并在显示装置中显示处与原材料三维形态一样的虚拟原材料，用户通过操作模拟设计装置来完成对显示装置中虚拟原材料的各种设计和修改，设计过程中用户的各种操作动作和轨迹将同步的反映到显示装置上，同时模拟设计装置也会根据用户对虚拟原材料的不同接触和操作情况产生相应的反馈作用力以模拟物体的真实存在感，使用户能够得到更好地设计手感。
如图1中的控制处理单元可采用CPU、单片机、ARM等微控制器或直接采用计算机实现，显示装置可采用显示屏、投影装置等具有显示功能的设备实现。
如图2所示，是本实用新型扫描装置的一种结构图，包括驱动器（1）、旋转平台（2）和相机（3），驱动器（1）驱动旋转平台（2）按一定的速度匀速旋转以便相机（3）能够拍摄到原材料实物（4）的每个方位的照片，相机（3）至少有三个并根据需要设置在不同的角度以完成对旋转平台（2）上原材料实物（4）的不同角度的拍摄，如图2中的三个相机（3）分别完成对原材料实物（4）的顶部、侧面和斜面的拍摄，除此之外还可增加其他方位的相机以完成更加细致的拍摄，驱动器（1）和相机（3）全部连接至控制处理单元，由控制处理单元根据三维合成的需要对旋转平台（2）的转速和相机（3）的拍照时刻进行控制，并将相机（3）传输来的多角度照片进行合成以便完成三维虚拟原材料的构建并将其显示在显示装置上。
如图3所示，是本实用新型模拟设计装置的一种结构图，包括基座（5）、多自由度连杆、笔形感应器（6）和摄像头，笔形感应器（6）通过多自由度连杆与基座（5）相连以便用户手持完成模拟设计，多自由度连杆的每个自由度上装有驱动电机（7）用以驱动连杆产生一定的力矩从而能够在笔形感应器（6）上形成反馈作用力以便模拟真实物体的存在感，如图3中的三个驱动电机（7）分别完成相应的三个连接自由度处的作用力的产生，这些力最终会在笔形感应器（6）上形成一个合力用以模拟触碰到真实物体时的阻挡力从而虚拟出真实物体的存在感，使用户获得更好地设计手感，除此之外还可以增加其他的连接自由度以实现更多的力反馈效果，摄像头有一个或多个并根据需要设置在不同的方位以便能够拍摄到笔形感应器（6）的运动图像，驱动电机（7）和摄像头都连接至控制处理单元，控制处理单元从摄像头所拍摄的笔形感应器（6）的运动图像中提取运动轨迹并将其同步显示在显示装置上，同时控制处理单元根据用户对虚拟原材料的不同接触和操作来控制不同自由度的驱动电机（7）驱动连杆产生不同的力矩，从而在笔形感应器（6）上形成反馈作用力以便模拟出真实物体的存在感。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (2)
1.一种红木工艺品三维设计系统，其特征在于：包括控制处理单元、扫描装置、模拟设计装置和显示装置，扫描装置、模拟设计装置和显示装置与控制处理单元相连接分别实现原材料三维形态的扫描、模拟设计和效果显示的功能；所述的扫描装置包括驱动器、旋转平台和相机，驱动器与旋转平台相连接用于驱动旋转平台按一定的速度匀速旋转，相机至少有三个并根据需要设置在不同的角度以完成对旋转平台上原材料实物不同角度的拍摄；所述的模拟设计装置包括基座、多自由度连杆、笔形感应器和摄像头，笔形感应器通过多自由度连杆与基座相连以便用户手持完成模拟设计，摄像头有一个或多个并根据需要设置在不同的方位以便能够拍摄到笔形感应器的运动图像。
2.根据权利要求1所述的一种红木工艺品三维设计系统，其特征在于：所述的多自由度连杆的每个自由度上装有驱动电机用以驱动连杆产生一定的力矩从而能够在笔形感应器上形成反馈作用力以便模拟真实物体的存在感。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520155693.1U CN204498221U (zh) | 2015-03-19 | 2015-03-19 | 一种红木工艺品三维设计系统 |
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| CN201520155693.1U CN204498221U (zh) | 2015-03-19 | 2015-03-19 | 一种红木工艺品三维设计系统 |
Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108961374A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-12-07 | 武汉金运激光股份有限公司 | 一种具有三维效果的形象展示方法及装置 |
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2015
- 2015-03-19 CN CN201520155693.1U patent/CN204498221U/zh not_active Expired - Fee Related
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Granted publication date: 20150722 Termination date: 20160319 |