一種紅木工藝品三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，尤其涉及一種紅木工藝品三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]紅木工藝品因其特有的藝術(shù)價(jià)值而受到廣大收藏者的熱愛，其設(shè)計(jì)和制作也較為考宄，通常在開始制作之前需要經(jīng)過(guò)精細(xì)的構(gòu)思，在制作過(guò)程中要盡量能夠做到一次性成功，避免出現(xiàn)不必要的失誤，否則會(huì)影響到紅木工藝品的藝術(shù)性和觀賞性，在遇到較為名貴的紅木材料時(shí)更是需要精湛的工藝來(lái)完成，否則一旦出現(xiàn)失誤不但會(huì)使紅木工藝品本身的價(jià)值大打折扣，還會(huì)使紅木材料的可再塑造性受到嚴(yán)重影響，從而使該名貴的紅木材料失去其部分價(jià)值。由于紅木材料本身的稀缺性，往往不太可能有太多的材料用來(lái)試驗(yàn)或嘗試，傳統(tǒng)的制作方法往往對(duì)制作者提出了很高的要求，需要在大腦中或在紙上進(jìn)行精細(xì)的構(gòu)思，而現(xiàn)代電腦三維設(shè)計(jì)技術(shù)的出現(xiàn)使得設(shè)計(jì)工作可以在電腦上完成，但由于其設(shè)計(jì)軟件的專業(yè)性導(dǎo)致很多制作者尤其是年紀(jì)稍大一點(diǎn)的制作者很難使用這些軟件完成設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種紅木工藝品三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將紅木原材料的三維形態(tài)經(jīng)過(guò)掃描顯示出來(lái)，并可模擬普通制作過(guò)程對(duì)紅木原材料的三維形態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改，無(wú)需掌握復(fù)雜的專業(yè)軟件，使得設(shè)計(jì)過(guò)程更加富有立體感和靈活性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種紅木工藝品三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括用于處理數(shù)據(jù)和控制機(jī)構(gòu)的控制處理單元，用于實(shí)現(xiàn)原材料三維形態(tài)掃描的掃描裝置，用于模擬三維設(shè)計(jì)的模擬設(shè)計(jì)裝置和用于實(shí)時(shí)顯示設(shè)計(jì)效果的顯示裝置，使用時(shí)掃描裝置將對(duì)原材料的三維形態(tài)進(jìn)行掃描并在顯示裝置中顯示出與原材料三維形態(tài)相同的虛擬原材料，用戶通過(guò)操作模擬設(shè)計(jì)裝置來(lái)完成對(duì)顯示裝置中虛擬原材料的各種設(shè)計(jì)和修改，用戶的操作動(dòng)作和操作軌跡將同步的反映到顯示裝置上，模擬設(shè)計(jì)裝置也會(huì)根據(jù)用戶對(duì)虛擬原材料的接觸和操作情況產(chǎn)生相應(yīng)的反饋?zhàn)饔昧σ阅M物體的真實(shí)存在感，使用戶能夠獲得更好地設(shè)計(jì)手感，提高了設(shè)計(jì)過(guò)程的靈活性和可操作性。
[0006]所述的掃描裝置包括驅(qū)動(dòng)器、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和相機(jī)，驅(qū)動(dòng)器與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)相連用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)按一定的速度勻速旋轉(zhuǎn)，相機(jī)至少有三個(gè)并根據(jù)需要設(shè)置在不同的角度以完成對(duì)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上原材料不同角度的拍攝。
[0007]所述的模擬設(shè)計(jì)裝置包括基座、多自由度連桿、筆形感應(yīng)器和攝像頭，筆形感應(yīng)器通過(guò)多自由度連桿與基座相連以便用戶手持完成模擬設(shè)計(jì)，多自由度連桿的每個(gè)自由度上裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)用以驅(qū)動(dòng)連桿產(chǎn)生一定的力矩從而能夠在筆形感應(yīng)器上形成反饋?zhàn)饔昧σ员隳M真實(shí)物體的存在感，攝像頭有一個(gè)或多個(gè)并根據(jù)需要設(shè)置在不同的方位以便能夠拍攝到筆形感應(yīng)器的運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0009]1、可通過(guò)掃描裝置將原材料的三維形態(tài)展示在顯示裝置上從而可以直接根據(jù)原材料的形態(tài)等特性進(jìn)行設(shè)計(jì)，更接近于真實(shí)的制作過(guò)程。
[0010]2、可利用模擬設(shè)計(jì)裝置進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，對(duì)顯示裝置中的三維模擬原材料進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改，如果出現(xiàn)失誤或設(shè)計(jì)的效果不滿意可直接撤銷前步操作，不用擔(dān)心會(huì)對(duì)原材料造成損害。
[0011]3、用戶進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)所使用的感應(yīng)筆具有力反饋功能，能夠根據(jù)對(duì)三維模擬原材料的不同接觸和操作而產(chǎn)生不同的反饋?zhàn)饔昧亩M真實(shí)物體的存在感，使用戶能夠獲得更好地設(shè)計(jì)手感。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型掃描裝置的一種結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型模擬設(shè)計(jì)裝置的一種結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
[0016]如圖1所示，一種紅木工藝品三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括用于處理數(shù)據(jù)和控制機(jī)構(gòu)的控制處理單元，用于實(shí)現(xiàn)原材料三維形態(tài)掃描的掃描裝置，用于模擬三維設(shè)計(jì)的模擬設(shè)計(jì)裝置和用于實(shí)時(shí)顯示設(shè)計(jì)效果的顯示裝置，實(shí)際使用時(shí)掃描裝置將對(duì)原材料的三維形態(tài)進(jìn)行掃描并在顯示裝置中顯示處與原材料三維形態(tài)一樣的虛擬原材料，用戶通過(guò)操作模擬設(shè)計(jì)裝置來(lái)完成對(duì)顯示裝置中虛擬原材料的各種設(shè)計(jì)和修改，設(shè)計(jì)過(guò)程中用戶的各種操作動(dòng)作和軌跡將同步的反映到顯示裝置上，同時(shí)模擬設(shè)計(jì)裝置也會(huì)根據(jù)用戶對(duì)虛擬原材料的不同接觸和操作情況產(chǎn)生相應(yīng)的反饋?zhàn)饔昧σ阅M物體的真實(shí)存在感，使用戶能夠得到更好地設(shè)計(jì)手感。
[0017]如圖1中的控制處理單元可采用CPU、單片機(jī)、ARM等微控制器或直接采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，顯示裝置可采用顯示屏、投影裝置等具有顯示功能的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
[0018]如圖2所示，是本實(shí)用新型掃描裝置的一種結(jié)構(gòu)圖，包括驅(qū)動(dòng)器(1)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(2)和相機(jī)(3)，驅(qū)動(dòng)器(I)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(2)按一定的速度勻速旋轉(zhuǎn)以便相機(jī)(3)能夠拍攝到原材料實(shí)物(4)的每個(gè)方位的照片，相機(jī)(3)至少有三個(gè)并根據(jù)需要設(shè)置在不同的角度以完成對(duì)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(2)上原材料實(shí)物(4)的不同角度的拍攝，如圖2中的三個(gè)相機(jī)(3)分別完成對(duì)原材料實(shí)物(4)的頂部、側(cè)面和斜面的拍攝，除此之外還可增加其他方位的相機(jī)以完成更加細(xì)致的拍攝，驅(qū)動(dòng)器(I)和相機(jī)(3)全部連接至控制處理單元，由控制處理單元根據(jù)三維合成的需要對(duì)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(2 )的轉(zhuǎn)速和相機(jī)(3 )的拍照時(shí)刻進(jìn)行控制，并將相機(jī)(3 )傳輸來(lái)的多角度照片進(jìn)行合成以便完成三維虛擬原材料的構(gòu)建并將其顯示在顯示裝置上。
[0019]如圖3所示，是本實(shí)用新型模擬設(shè)計(jì)裝置的一種結(jié)構(gòu)圖，包括基座(5)、多自由度連桿、筆形感應(yīng)器(6)和攝像頭，筆形感應(yīng)器(6)通過(guò)多自由度連桿與基座(5)相連以便用戶手持完成模擬設(shè)計(jì)，多自由度連桿的每個(gè)自由度上裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)用以驅(qū)動(dòng)連桿產(chǎn)生一定的力矩從而能夠在筆形感應(yīng)器(6)上形成反饋?zhàn)饔昧σ员隳M真實(shí)物體的存在感，如圖3中的三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)分別完成相應(yīng)的三個(gè)連接自由度處的作用力的產(chǎn)生，這些力最終會(huì)在筆形感應(yīng)器(6)上形成一個(gè)合力用以模擬觸碰到真實(shí)物體時(shí)的阻擋力從而虛擬出真實(shí)物體的存在感，使用戶獲得更好地設(shè)計(jì)手感，除此之外還可以增加其他的連接自由度以實(shí)現(xiàn)更多的力反饋效果，攝像頭有一個(gè)或多個(gè)并根據(jù)需要設(shè)置在不同的方位以便能夠拍攝到筆形感應(yīng)器(6)的運(yùn)動(dòng)圖像，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)和攝像頭都連接至控制處理單元，控制處理單元從攝像頭所拍攝的筆形感應(yīng)器(6)的運(yùn)動(dòng)圖像中提取運(yùn)動(dòng)軌跡并將其同步顯示在顯示裝置上，同時(shí)控制處理單元根據(jù)用戶對(duì)虛擬原材料的不同接觸和操作來(lái)控制不同自由度的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)驅(qū)動(dòng)連桿產(chǎn)生不同的力矩，從而在筆形感應(yīng)器(6)上形成反饋?zhàn)饔昧σ员隳M出真實(shí)物體的存在感。
[0020]以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，故凡依本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種紅木工藝品三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于:包括控制處理單元、掃描裝置、模擬設(shè)計(jì)裝置和顯示裝置，掃描裝置、模擬設(shè)計(jì)裝置和顯示裝置與控制處理單元相連接分別實(shí)現(xiàn)原材料三維形態(tài)的掃描、模擬設(shè)計(jì)和效果顯示的功能；所述的掃描裝置包括驅(qū)動(dòng)器、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和相機(jī)，驅(qū)動(dòng)器與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)相連接用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)按一定的速度勻速旋轉(zhuǎn)，相機(jī)至少有三個(gè)并根據(jù)需要設(shè)置在不同的角度以完成對(duì)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上原材料實(shí)物不同角度的拍攝；所述的模擬設(shè)計(jì)裝置包括基座、多自由度連桿、筆形感應(yīng)器和攝像頭，筆形感應(yīng)器通過(guò)多自由度連桿與基座相連以便用戶手持完成模擬設(shè)計(jì)，攝像頭有一個(gè)或多個(gè)并根據(jù)需要設(shè)置在不同的方位以便能夠拍攝到筆形感應(yīng)器的運(yùn)動(dòng)圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅木工藝品三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于:所述的多自由度連桿的每個(gè)自由度上裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)用以驅(qū)動(dòng)連桿產(chǎn)生一定的力矩從而能夠在筆形感應(yīng)器上形成反饋?zhàn)饔昧σ员隳M真實(shí)物體的存在感。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種紅木工藝品三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括控制處理單元、掃描裝置、模擬設(shè)計(jì)裝置和顯示裝置，掃描裝置通過(guò)相機(jī)對(duì)原材料進(jìn)行全方位多角度拍照，控制處理單元將原材料的多角度照片進(jìn)行合成并在顯示裝置上顯示出與原材料三維形態(tài)相同的虛擬原材料，用戶通過(guò)操作模擬設(shè)計(jì)裝置可對(duì)虛擬原材料進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改，設(shè)計(jì)過(guò)程中用戶對(duì)虛擬原材料的操作動(dòng)作將同步顯示在顯示裝置上，模擬設(shè)計(jì)裝置會(huì)根據(jù)用戶對(duì)虛擬原材料的不同接觸和操作產(chǎn)生相應(yīng)的反饋?zhàn)饔昧σ阅M真實(shí)物體的存在感，使用戶能夠獲得更好地設(shè)計(jì)手感，提高了設(shè)計(jì)過(guò)程的靈活性和可操作性。
【IPC分類】H04N1-04, G06T17-00, G06F3-01
【公開號(hào)】CN204498221
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520155693
【發(fā)明人】鄭華
【申請(qǐng)人】鄭華
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月19日