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我国科学家发明三维曲面精准着色技术
2015-06-19 23:34  来源:  
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  一个白色猎豹模型,缓缓浸入漂着彩色薄膜的水池,十余秒后再次浮出水面时,身上便“长”出逼真的皮毛、眼睛、耳朵、尾巴,栩栩如生。记者18日在浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室看到,由浙大科学家研发的这项三维精准着色技术,可“点对点”瞄准三维物体实现精确上色。

  近年来,3D打印技术有较大进展,目前已有部分工业级3D打印机能够支持彩色打印,但要打印生产出具有复杂图案的全彩色三维物体仍然相当困难。主持该项研究的浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室主任、长江学者周昆教授表示,课题组对传统水转印曲面上色技术进行了革新,用计算的手段对这项传统技术进行了“升级换代”,解决了为三维物体进行精确上色的难题。

  水转印是当前在工业上被广泛应用的曲面上色技术,但多用于迷彩、大理石等对精确性没有要求的纹理上色。课题组通过计算机图形学和计算机视觉技术将三维设计“降维”成一个二维的“展开图”,在国际上首次对水转印过程中水转印薄膜的形变进行了物理建模,这个物理模型可以精确模拟计算水转印膜的变形,从而得到三维设计图与膜上的每一个点的映射关系。

  之后,只要用普通喷墨打印机打印出一张印有“展开图”的水转印薄膜,将薄膜置于静止的水面上,将需要上色的模型缓缓浸入水中,薄膜就会灵巧地包裹住模型,色彩也会随之附着在模型上。

  这一着色方式的诞生改变了3D彩色打印设备成本高、速度慢、精度低、适用材料少的缺点。“通俗地说,这就像是一种完美精确的自动‘贴膜’。”周昆说。对于更为复杂的物体,课题组还设计了巧妙的多次上色方法来保证物体表面上每一处都被着色,同时不会发生叠色现象。

  据了解,这项研究成果的相关论文已被国际计算机图形学界的顶级会议ACM SIGGRAPH录用,课题组将于8月初赴美国洛杉矶做大会论文报告。

作者:  编辑: 程东  
 
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