[发明专利]一种基于三维模型的鞋楦造型个性化设计方法

说明书

本发明提供了一种基于三维模型的鞋楦造型个性化设计方法，涉及鞋楦制作技术领域，包括：通过足部三维扫描装置获取用户足部的三维点云数据，并对所述三维点云数据进行点云预处理和三角网格化处理；根据鞋楦设计标准，基于足部三维模型提取脚部特征参数，根据特征参数对足部造型曲线进行转换，转换为鞋楦造型曲线；对鞋楦造型曲线进行相关约束得到鞋楦3D草图信息，并进行曲面重建；基于最小曲面能的变形对鞋楦进行变形优化设计，得到整体变形的鞋楦模型；通过3D打印装置对鞋楦模型进行鞋楦打印，得到个性化设计的鞋楦，本发明避免了传统鞋楦设计操作复杂，且不能很好地体现足型到鞋楦的设计参数的问题。

技术领域

本发明涉及鞋楦制作技术领域，具体涉及到一种基于三维模型 的鞋楦造型个性化设计方法。

背景技术

随着人们追求时尚的意识觉醒，鞋类定制的概念被广泛接受。 在鞋类个性化化定制中个性化鞋楦的设计属于十分重要的环节，鞋 楦是制作鞋子的模具，直接影响着用户穿着鞋子时的舒适性。

现有的鞋楦设计方法大多结合逆向设计思路，通过曲面重建的 逆向建模技术进行模型重建，主流的曲面重建方法有基于截面线的 方法和基于面的方法这两种。但均缺乏详细的曲面重建信息，不能 对含有复杂边界和多特征的曲面进行精确确重建。且操作复杂，不 能很好地表达设计人员的创意。

综上所述，如何克服上述缺陷，是本领域技术人员急需解决的 问题。

发明内容

本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种基于三维模型的 鞋楦造型个性化设计方法，其由于采取了如下技术方案而能够解决 上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于三维模 型的鞋楦造型个性化设计方法，包括：通过足部三维扫描装置获取 用户足部的三维点云数据，并对所述三维点云数据进行点云预处理 和三角网格化处理，得到足部三维模型；

根据鞋楦设计标准，基于足部三维模型提取脚部特征参数，所 述脚部特征参数包括通过边界曲线、截面曲线和特征曲线，根据特 征参数对足部造型曲线进行转换，转换为鞋楦造型曲线；

对鞋楦造型曲线进行相关约束得到鞋楦3D草图信息，基于3D 草图信息按照正向的曲面建模方法进行曲面重建；

基于最小曲面能的变形对鞋楦进行变形优化设计，得到整体变 形的鞋楦模型；

通过3D打印装置对鞋楦模型进行鞋楦打印，得到个性化设计 的鞋楦。

进一步地，所述点云预处理和三角网格化处理包括对三维点云 数据进行点云整合、去除噪声点和简化数据点操作,及采用逆向设 计软件对简化的点云模型进行三角网格化得到足部三维模型。

进一步地，通过基于足部三维模型提取脚部特征参数之前，需 要将足部三角网格模型以统口面、中轴面、兜围面、脚廓面、脚底 面、跗围面和跖围面为截面划分为多个区域，将足部三角网格模型 划分为多个区域的划分方法如下：

将用户足型的脚趾端点、脚掌着地点、踵心点、跟突点、腰窝 部位和自定义点作为足型特征点创建截面；

以所述脚廓面为截面得到足部长度和宽度信息，以所述中轴面 为截面得到中轴线信息，以所述统口面、所述兜围面、所述跗围面 和所述跖围面为截面得到对应的统口线、兜围线、跗围线和跖围线 信息。

更进一步地，所述根据鞋楦设计标准，基于足部三维模型提取 脚部特征参数，所述脚部特征参数包括通过边界曲线、截面曲线和 特征曲线的具体步骤包括：

获取点云模型边界上的点，将边界上的点直接拟合为B样条曲 线，得到边界曲线；

将所述截面与点云模型进行相交，得到交点集合，基于交点集 合中的交点进行曲线特征识别和曲线拟合，得到截面曲线；