3d模型的關(guān)節(jié)設(shè)置方法及設(shè)置設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D模型，尤其涉及自動(dòng)在3D模型中設(shè)置適當(dāng)?shù)目蓜?dòng)關(guān)節(jié)的設(shè)置方法及設(shè)置設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，3D打印技術(shù)蓬勃發(fā)展，并且隨著3D打印機(jī)(3D printer)的價(jià)格下降，更使得3D打印技術(shù)的普及化速度越來(lái)越快。
[0003]一般來(lái)說(shuō)，使用者需將一 3D模型文件匯入3D打印機(jī)中，并且3D打印機(jī)可依據(jù)3D模型文件中記載的3D模型，印制出等比例大小的一實(shí)體3D模型。目前所見的3D打印機(jī)打印出來(lái)的實(shí)體3D模型，多為固定而無(wú)法活動(dòng)的模型。若要讓印制出來(lái)的實(shí)體3D模型可以活動(dòng)，則使用者需在繪制上述3D模型文件中的3D模型時(shí)，即在對(duì)應(yīng)位置上直接繪制一可動(dòng)關(guān)節(jié)。
[0004]然而，繪制3D模型的程序原已相當(dāng)繁復(fù)，若要同時(shí)在3D模型上繪制關(guān)節(jié)，則使用者的繪制時(shí)間將會(huì)相當(dāng)可觀。
[0005]再者，3D模型的繪制技術(shù)需要經(jīng)過(guò)專業(yè)的訓(xùn)練，并非每個(gè)使用者都具備。部分3D打印機(jī)的使用者不具備3D模型的繪制能力，僅能藉由網(wǎng)絡(luò)或是由供應(yīng)商取得上述的3D模型文件，并直接匯入3D打印機(jī)以進(jìn)行印制。
[0006]如上所述，此類使用者只能單純地印制所接收的3D模型文件中的3D模型，而無(wú)法對(duì)3D模型進(jìn)行再編輯。換句話說(shuō)，無(wú)法增加一或多個(gè)關(guān)節(jié)至已經(jīng)繪制完成的3D模型中，以使印制出來(lái)的實(shí)體3D模型可以活動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種3D模型的關(guān)節(jié)設(shè)置方法及設(shè)置設(shè)備，用以自動(dòng)找出3D模型上可以被設(shè)置關(guān)節(jié)的位置，并且自動(dòng)取得合適的關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)并置入對(duì)應(yīng)位置中。
[0008]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述3D模型的關(guān)節(jié)設(shè)置方法包括下列步驟:
[0009]a)對(duì)一 3D模型文件中的一 3D模型進(jìn)行一切層處理，以取得多個(gè)斷切面；
[0010]b)依序判斷該多個(gè)斷切面中相鄰的兩個(gè)斷切面的截面積差異是否大于一門檻值；
[0011]c)于相鄰的兩個(gè)斷切面的截面積差異大于該門檻值時(shí)，取得一關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)并置入該二斷切面之間的位置。
[0012]如上所述，其中該步驟a是依照由左至右的方向?qū)υ?D模型進(jìn)行該切層處理。
[0013]如上所述，其中該步驟a是依照由下至上的方向?qū)υ?D模型進(jìn)行該切層處理。
[0014]如上所述，其中更包括下列步驟:
[0015]d)顯示一關(guān)節(jié)清單，其中該關(guān)節(jié)清單包含被置入該3D模型中的所有該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)；及
[0016]e)接受一外部操作，以于該關(guān)節(jié)清單中去除不需要的該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)。
[0017]如上所述，其中該步驟c包括下列步驟:
[0018]Cl)當(dāng)相鄰的兩個(gè)斷切面的截面積差異大于該門檻值時(shí)，判斷是否具有適合設(shè)置在該二斷切面之間的該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)；及
[0019]c2)取得對(duì)應(yīng)的該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)并置入該二斷切面之間的位置。
[0020]如上所述，其中該步驟Cl包括下列步驟:
[0021]cll)讀取一 3D數(shù)據(jù)庫(kù)以取得至少一筆該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)；
[0022]cl2)判斷該二斷切面的截面積是否分別大于該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的一關(guān)節(jié)的兩端的截面積；及
[0023]cl3)于該二斷切面的截面積分別大于該關(guān)節(jié)的兩端的截面積時(shí)，認(rèn)定該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)適合設(shè)置在該二斷切面之間的位置。
[0024]如上所述，其中該步驟c2包括下列步驟:
[0025]c21)列出適合被置入該二斷切面之間的多筆該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)，其中該多筆關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)分別記載不同種類與不同尺寸大小的關(guān)節(jié)；
[0026]c22)接受一外部操作以選擇其中一筆該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)，并將所選擇的該筆關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)置入該二斷切面之間的位置。
[0027]如上所述，其中該步驟b包括下列步驟:
[0028]bl)取出能包覆一第一斷切面的一第一圓；
[0029]b2)取出能包覆一第二斷切面的一第二圓，其中該第一斷切面相鄰于該第二斷切面；
[0030]b3)于該第一圓與該第二圓的半徑差異大于或等于一比例值時(shí)，認(rèn)定該第一斷切面與該第二斷切面的截面積差異大于該門檻值。
[0031]如上所述，其中該比例值為二分之一。
[0032]于本發(fā)明的另一實(shí)施例中，上述的設(shè)置設(shè)備包括:
[0033]一文件取得模塊，開啟一 3D模型文件，以得到該3D模型文件中的一 3D模型；
[0034]一切層處理模塊，對(duì)該3D模型進(jìn)行一切層處理，以得到多個(gè)斷切面；
[0035]一截面積比較模塊，依序判斷該多個(gè)斷切面中相鄰的兩個(gè)斷切面的截面積差異是否大于一門檻值，并于相鄰的兩個(gè)斷切面的截面積差異大于該門檻值時(shí)，認(rèn)定該二斷切面之間的位置適合設(shè)置一關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)；
[0036]一關(guān)節(jié)處理模塊，取得適合設(shè)置在該二斷切面之間的該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)，并置入該二斷切面之間的位置；
[0037]—調(diào)整模塊，調(diào)整被置入一或多筆該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)的該3D模型，并依據(jù)一外部操作去除一或多筆該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)中不需要的該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)。
[0038]如上所述，其中該設(shè)置設(shè)備連接一 3D數(shù)據(jù)庫(kù)，該3D數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存多筆該關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)，其中該多筆關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)分別記載不同種類與不同尺寸大小的關(guān)節(jié)。
[0039]如上所述，其中更括一打印模塊，連接一 3D打印機(jī)，該打印模塊輸出調(diào)整后的該3D模型至該3D打印機(jī)，以制造對(duì)應(yīng)的一實(shí)體3D模型。
[0040]本發(fā)明對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)所能達(dá)到的技術(shù)功效在于，使用者不需要在繪制3D模型的原始文件(例如CAD文件)時(shí)，即在3D模型的各個(gè)位置上繪制對(duì)應(yīng)關(guān)節(jié)，如此一來(lái)，可加快上述原始文件的繪制時(shí)間。
[0041]再者，部分使用者并非是自己繪制上述的原始文件，而可能是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或供應(yīng)商取得可直接打印的3D模型文件(例如STL文件)。通過(guò)本發(fā)明的設(shè)置方法與設(shè)置設(shè)備，可在對(duì)該3D模型文件中的3D模型進(jìn)行切層處理時(shí)，自動(dòng)于適當(dāng)?shù)奈恢眉尤脒m用的關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)，如此一來(lái)，使用者不必具備上述原始文件的繪制技術(shù)，仍然可為已編輯完成的3D模型加入可動(dòng)關(guān)節(jié)。
[0042]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的關(guān)節(jié)設(shè)置流程圖；
[0044]圖2A為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的3D模型示意圖；
[0045]圖2B為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的切層后示意圖；
[0046]圖2C為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的斷切面局部放大圖；
[0047]圖2D為本發(fā)明的第二具體實(shí)施例的斷切面局部放大圖；
[0048]圖2E為本發(fā)明的第二具體實(shí)施例的切層后示意圖；
[0049]圖2F為本發(fā)明的第三具體實(shí)施例的斷切面局部放大圖；
[0050]圖3A為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的關(guān)節(jié)設(shè)置前示意圖；
[0051]圖3B為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的關(guān)節(jié)設(shè)置后示意圖；
[0052]圖4為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的設(shè)置設(shè)備方框圖；
[0053]圖5為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的斷切面比較流程圖；
[0054]圖6為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的斷切面比較示意圖；
[0055]圖7為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的關(guān)節(jié)比對(duì)流程圖；
[0056]圖8為本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的關(guān)節(jié)置入流程圖；
[0057]其中，附圖標(biāo)記:
[0058]I …3D 模型；
[0059]11…第一斷切面；
[0060]110…第一圓；
[0061]12…第二斷切面；
[0062]120…第二圓；
[0063]13…第三斷切面；
[0064]14…第四斷切面；
[0065]15…第五斷切面；
[0066]16…第六斷切面；
[0067]17…第七斷切面；
[0068]2…關(guān)節(jié)；
[0069]21...第一端；
[0070]22…第二端；
[0071]3…設(shè)置設(shè)備；
[0072]31…文件取得模塊；
[0073]32…文件轉(zhuǎn)換模塊；
[0074]33…切層處理模塊；
[0075]34...截面積比較模塊；
[0076]35…關(guān)節(jié)處理模塊；
[0077]36…調(diào)整模塊；
[0078]37…打印模塊；
[0079]4…3D數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0080]41...關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)；
[0081]5…3D打印機(jī)；
[0082]R、r …半徑；
[0083]SlO?S26…關(guān)節(jié)設(shè)置步驟；
[0084]S160?S168…斷切面比較步驟；
[0085]S200?S210…關(guān)節(jié)比對(duì)步驟；
[0086]S220?S222…關(guān)節(jié)置入步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0087]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0088]本發(fā)明揭露了一種3D模型的關(guān)節(jié)設(shè)置方法，以及可實(shí)現(xiàn)該關(guān)節(jié)設(shè)置方法的設(shè)置設(shè)備。本實(shí)施例中，該設(shè)置設(shè)備可例如為一電腦、一嵌入式系統(tǒng)或一處理器(例如電腦或3D打印機(jī)中的處理器)等，不加以限定。該設(shè)置設(shè)備具有一應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序記錄有該設(shè)置設(shè)備可執(zhí)行的程序碼。該設(shè)置設(shè)備執(zhí)行了該應(yīng)用程序后，可藉由該應(yīng)用程序來(lái)執(zhí)行本發(fā)明所示的該關(guān)節(jié)設(shè)置方法，并達(dá)到對(duì)應(yīng)的技術(shù)功效。
[0089]首