基于投影的三維打印模型紋理著色.pdf

1、近年來(lái)隨著三維打印技術(shù)的日趨完善，打印模型的紋理著色技術(shù)也日益發(fā)展起來(lái)，如水轉(zhuǎn)印和熱轉(zhuǎn)印技術(shù)，但是將彩色墨水附著在三維打印模型的可見(jiàn)表面上的技術(shù)還不完善。本文在基于投影的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)三維打印模型的紋理著色技術(shù)進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)一個(gè)非破壞性的動(dòng)態(tài)紋理著色系統(tǒng)。
　　傳統(tǒng)的三維打印著色技術(shù)，比如水轉(zhuǎn)印、熱轉(zhuǎn)印技術(shù)都是對(duì)三維打印物體表面附著難以脫落的彩色薄膜來(lái)達(dá)到著色的效果。相比于工業(yè)上對(duì)物體電鍍的著色方法，這些技術(shù)的著色效果較

2、好，適用于更多的三維打印材質(zhì)。不足之處是算法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，而且對(duì)三維打印模型也具有一定的侵入性。該文提出的紋理著色方法的優(yōu)勢(shì)是對(duì)原始三維打印物體不具有任何破壞性，僅通過(guò)價(jià)格低廉的投影儀對(duì)三維打印物體投射彩色影像。
　　該方法在基于投影的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)上做了一定的改進(jìn)。傳統(tǒng)的基于投影的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)需要對(duì)房間甚至對(duì)物體做三維重建，而且為了讓投影儀投射正確大小的影像還需要通過(guò)三維重建的方式對(duì)多投影儀-攝像機(jī)系統(tǒng)做復(fù)雜的標(biāo)定。該文實(shí)現(xiàn)的基

3、于投影的紋理著色系統(tǒng)使用2~3個(gè)投影儀和一個(gè)攝像頭實(shí)現(xiàn)模型紋理的全覆蓋，并且為了實(shí)時(shí)展示不同紋理下的三維模型效果，該系統(tǒng)還使用可編程轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)模型做動(dòng)態(tài)的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)展示不同紋理下模型的視覺(jué)效果。該系統(tǒng)需要用戶預(yù)先對(duì)多投影儀-攝像機(jī)系統(tǒng)做標(biāo)定，得到投影儀內(nèi)參矩陣。在投影儀投射紋理影像前，用戶需要手動(dòng)在攝像機(jī)拍攝的真實(shí)模型圖片和虛擬模型上點(diǎn)選對(duì)應(yīng)的二維特征點(diǎn)和三維特征點(diǎn)，并基于格雷碼的幾何注冊(cè)算法自動(dòng)處理得到真實(shí)模型和虛擬模型之間的變換