[发明专利]一种适配用户鞋子的全接触鞋垫定制方法

权利要求书

1.一种适配用户鞋子的全接触鞋垫定制方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、扫描建模，利用三维扫描装置(10)采集真实的用户脚底模型和用户鞋子的原配鞋垫模型；

第二步、定制鞋垫底面网格的建立，构建与用户鞋子原配鞋垫底部形状一致的定制鞋垫的下表面网格，对用户鞋子的原配鞋垫进行逆向工程，构建定制鞋垫的下表面网格；

构建网格时首先在M_s-insole的轴对齐包围盒底部均匀设置棋盘分布的采样点，采样点在X轴和Y轴方向的间距分别为interval_x和interval_y，所有采样点构成顶点集合V_sample，M_s-insole表示原配鞋垫模型；

其次，将集合V_sample中的采样点沿向量D＝[0 0 1]投射到M_s-insole上，与M_s-insole的交点构成顶点集合V_intersect1；

最后，使用Delaunay三角化方法将交点集合V_intersect1转换成三角网格，以得到定制鞋垫模型的下表面网格，记作M_bottom；

第三步、定制鞋垫顶面网格的建立，构建与用户脚底模型底部形状贴合的定制鞋垫的上表面网格，用极小曲面化的鞋垫下表面网格作为定制鞋垫的上表面初始网格，对齐用户脚部模型与鞋垫上表面初始网格，从鞋垫上表面网格中减去与脚部模型相交部分，得到与脚底贴合的定制鞋垫上表面网格；

构建网格时，首先极小曲面化M_bottom，生成定制鞋垫上表面初始网格M_top-init；

其次，对齐M_s-foot与M_top-init的位置，使M_s-foot的底面与M_top-init相交，M_s-foot表示用户脚底模型；

再其次，将M_top-init的所有顶点加入待处理顶点集合V_a，对于v_i∈V_a，约定其Z轴坐标值的变化范围为[d_min，d_max]；

再其次，对于V_a中每个顶点v_i，自顶点v_i延向量[0 0 -1]发射射线，求与M_s-foot的交点，如有交点，记做v_intersect2，并取v_{intersect2，z}与v_i，z+d_min中的最大值作为v_i的Z轴新坐标值，并且从V_a中删去v_i；

再其次，对于V_a中每个顶点v_i，自顶点v_i延向量[0 0 1]发射射线，求与M_s-foot的交点，如有交点，记做v_intersect3，并取v_{intersect3，z}与v_i，z+d_max两者中最小值设置为v_i的Z轴新坐标值；

最后，将调整了顶点Z轴坐标的M_top-init称为定制鞋垫上表面网格，记做M_top；

第四步、鞋垫模型的建立，合并定制鞋垫的上表面网格和下表面网格，以得到定制鞋垫模型，所述三维扫描装置(10)包括置于地面上的水平移动部件(11)，设于所述水平移动部件(11)执行端的圆形滑轨(12)，滑动连接所述圆形滑轨(12)侧壁的多个弧形移动部件(13)，设于所述弧形移动部件(13)执行端的夹持部件(14)，以及设于所述水平移动部件(11)一端且位于所述圆形滑轨(12)靠近所述夹持部件(14)一侧的腿部放置部件(15)，所述夹持部件(14)用于夹持固定三维扫描仪(16)，所述弧形移动部件(13)包括环绕设于所述圆形滑轨(12)外壁的内齿壁环(131)，滑动连接所述圆形滑轨(12)侧壁的滑块(132)，设于所述滑块(132)侧壁的步进电机(133)，以及设于所述步进电机(133)执行端且啮合内齿壁环(131)的驱动齿轮(134)，所述夹持部件(14)包括设于所述滑块(132)侧壁的L形放置板(141)，以及设于所述L形放置板(141)内侧的方形夹持板(142)、外侧的驱动杆(143)，所述驱动杆(143)螺纹连接L形放置板(141)外壁并延伸至内部转动连接方形夹持板(142)，所述方形夹持板(142)用于配合滑块(132)夹持固定三维扫描仪(16)。