本发明涉及齿科模型设计,具体而言,涉及一种颌垫生成方法、装置、存储介质和计算机设备。
背景技术:
1、常规的颌垫数字化制作流程为:扫描数据获取,软件设计颌垫,3d打印/切削制作,打磨抛光。其中,软件设计颌垫是通过3d打印实现颌垫制作的重要环节,主流是通过多种三维软件进行颌垫的设计,但是因操作繁琐,且大多为重复操作,需要对颌垫结构非常清晰的成熟设计师才能完成有质量的颌垫输出。
2、例如:有些颌垫需要功能区,设计师需要找到相应区域通过不断的修整形态的方式才能实现;有些区域颌垫厚度过薄,设计师需要通过细心的检查才能识别;对于咬合的接触控制,也是需要设计师对于每个咬合区域的颌垫修整才能实现。
3、现有颌垫软件设计方式单一,不能自动生成个性化的颌垫。
4、针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种颌垫生成方法、装置、存储介质和计算机设备,以至少解决相关技术中设计颌垫的方式单一,无法自动生成个性化的颌垫的技术问题。
2、根据本发明实施例的一个方面,提供了一种颌垫生成方法,包括:获取三维牙齿模型;对三维牙齿模型进行处理,得到处理后的牙齿模型;根据处理后的牙齿模型和预设的约束条件,生成与三维牙齿模型匹配的目标颌垫模型。
3、可选地,对三维牙齿模型进行处理,得到处理后的牙齿模型,包括:对三维牙齿模型进行倒凹填充处理,得到处理后的牙齿模型;和/或,在三维牙齿模型上确定牙齿边缘线,沿着牙齿边缘线切割三维牙齿模型,得到处理后的牙齿模型。
4、可选地,对三维牙齿模型进行倒凹填充处理,得到处理后的牙齿模型,包括:确定与三维牙齿模型匹配的初始网格模型;对初始网格模型所占据的空间进行空间网格划分,得到与初始网格模型匹配的空间体元模型;将空间体元模型转换为中间网格模型;对初始网格模型和中间网格模型进行合并处理,得到牙齿的目标网格模型,其中,合并处理用于保留初始网格模型和中间网格模型中的外部区域。
5、可选地,对初始网格模型所占据的空间进行空间网格划分,得到与初始网格模型匹配的空间体元模型,包括:确定目标包围框,其中,目标包围框为初始网格模型的包围盒在预定平面上的投影;按照第一预设分辨率对目标包围框进行网格划分,得到平面网格,其中,平面网格包括的多个网格大小相同;基于平面网格对初始网格模型所占据的空间进行空间网格划分,得到空间体元模型。
6、可选地,基于平面网格对初始网格模型所占据的空间进行空间网格划分,得到空间体元模型,包括:确定多个网格中每个网格在初始网格模型上所对应的顶点;基于每个网格所对应的顶点,确定每个网格在预定方向上对应的目标坐标,其中,预定方向为与预定平面垂直的方向;根据每个网格的目标坐标,确定每个网格对应的空间柱,得到空间体元模型;其中,空间柱为以对应网格为底面,基于目标坐标沿预定方向延伸的柱状空间区域。
7、可选地,对所述初始网格模型和所述中间网格模型进行合并处理,得到所述牙齿的目标网格模型,包括:获取初始网格模型与所述中间网格模型的第一相交区域,及所述中间网格模型与所述初始网格模型的第二相交区域;分析所述第一相交区域和所述第二相交区域,以获得所述初始网格模型的外部区域与所述目标网格模型的外部区域;合并所述初始网格模型的外部区域与所述目标网格模型的外部区域,得到所述目标网格模型。
8、可选地,获取初始网格模型的第一相交区域,及所述中间网格模型与所述初始网格模型的第二相交区域包括:基于所述初始网格模型中多边形的顶点与所述空间体元模型的空间柱的位置关系,确定所述初始网格模型中多边形的顶点分别对应的顶点类型;基于所述初始网格模型中多边形的顶点分别对应的顶点类型,确定所述第一相交区域;基于所述中间网格模型中多边形的顶点与所述第一相交区域中的顶点的位置关系,确定所述中间网格模型的具有预设类型的顶点;基于具有所述预设类型的顶点,确定所述第二相交区域。
9、可选地,在三维牙齿模型上确定牙齿边缘线,沿着牙齿边缘线切割三维牙齿模型,得到处理后的牙齿模型,包括:根据三维牙齿模型中标记的多颗牙齿各自的区域,在三维牙齿模型中,确定多颗牙齿的关键特征点;根据多颗牙齿的关键特征点,在三维牙齿模型中生成牙齿边缘线;沿着牙齿边缘线切割三维牙齿模型,得到处理后的牙齿模型。
10、可选地,根据三维牙齿模型中标记的多颗牙齿各自的区域,在三维牙齿模型中,确定多颗牙齿的关键特征点,包括:根据三维牙齿模型中标记的多颗牙齿各自的区域,确定多颗牙齿的牙齿特征点;在多颗牙齿的牙齿特征点中,选取多颗牙齿各自的第一控制点;在相邻牙齿的第一控制点之间,采用插值法确定第二控制点;根据第一控制点和第二控制点,确定多颗牙齿的关键特征点。
11、可选地,根据多颗牙齿各自的关键特征点,在三维牙齿模型中生成牙齿边缘线,包括:控制多颗牙齿的关键特征点沿着牙齿表面移动,得到目标关键特征点;根据目标关键特征点,在三维牙齿模型中生成牙齿边缘线。
12、可选地,根据处理后的牙齿模型和预设的约束条件,生成与三维牙齿模型匹配的目标颌垫模型,包括:根据约束条件,在处理后的牙齿模型的基础上生成垫胚;对处理后的牙齿模型和垫胚进行合并处理,得到目标颌垫模型,其中,合并处理用于在垫胚中去除与处理后的牙齿模型重叠的部分。
13、可选地,根据约束条件,在处理后的牙齿模型的基础上生成垫胚,包括:确定处理后的牙齿模型的网格模型包括的多个采样顶点;分别确定多个采样顶点各自的距离场;根据约束条件,确定多个采样顶点的偏置距离;根据多个采样顶点的偏置距离和多个采样顶点各自的距离场,移动多个采样顶点;由移动后的多个采样顶点构成新的网格模型;基于新的网格模型,生成垫胚。
14、可选地,根据处理后的牙齿模型和预设的约束条件,生成与三维牙齿模型匹配的目标颌垫模型,包括:根据约束条件,在处理后的牙齿模型上生成控制点对集;基于控制点对集,采用采样算法确定颌垫曲面;采用处理后的牙齿模型与颌垫曲面进行合并处理,得到目标颌垫模型,其中,合并处理用于在处理后的牙齿模型中去除与颌垫曲面重叠的部分。
15、可选地,根据约束条件,在处理后的牙齿模型上生成控制点对集,包括:根据处理后的牙齿模型的牙齿边缘线,确定初始控制点对集;根据约束条件,移动初始控制点对集,得到控制点对集。
16、可选地,根据处理后的牙齿模型的牙齿边缘线,确定初始控制点对集,包括:对处理后的牙齿模型的牙齿边缘线包括的控制点进行特征分类,得到舌侧控制点集、唇侧控制点集和唇舌侧分界点;从唇舌侧分界点中任一分界点开始,将舌侧控制点集和唇侧控制点集进行配对,得到初始控制点对集。
17、可选地,根据约束条件,移动初始控制点对集,得到控制点对集,包括:基于处理后的牙齿模型建立三维坐标系,其中,三维坐标系的xy平面与牙齿所在的口腔底面平行,三维坐标系的z轴与牙齿的生长方向平行;根据约束条件包括的侧壁厚度约束,将初始控制点对集中的控制点在xy平面上进行膨胀;和/或,根据约束条件包括的功能面厚度约束,将初始控制点对集中的控制点在z轴方向上向对颌方向膨胀。
18、可选地,在得到控制点对集之后,方法还包括:接收添加控制点的指令;响应于添加控制点的指令,生成更新后的控制点对集;和/或,根据处理后的牙齿模型的牙齿边缘线,确定初始控制点对集;接收调整控制点的指令;响应于调整控制点的指令,对初始控制点对集进行调整,得到更新后的控制点对集。
19、可选地,该方法还包括:获取功能区的设置要求;根据功能区的设置要求,对目标颌垫模型的功能区进行调整。
20、根据本发明实施例的另一方面,还提供了另一种颌垫生成方法,其特征在于,包括:获取目标对象的口腔扫描数据,并对口腔扫描数据进行模型前处理操作;将进行模型前处理操作后的口腔扫描数据构成的模型与颌架进行坐标拟合,得到三维牙齿模型;对三维牙齿模型进行处理,得到处理后的牙齿模型;根据处理后的牙齿模型和预设的约束条件,生成与三维牙齿模型匹配的目标颌垫模型。
21、可选地,对三维牙齿模型进行处理,得到处理后的牙齿模型,包括:对三维牙齿模型进行倒凹填充处理,得到处理后的牙齿模型;和/或,在三维牙齿模型上确定牙齿边缘线,沿着牙齿边缘线切割三维牙齿模型,得到处理后的牙齿模型。
22、可选地,在生成与所述三维牙齿模型匹配的目标颌垫模型之后,还包括:获取功能区的设置要求;根据功能区的设置要求,对目标颌垫模型的功能区进行调整。
23、可选地,模型前处理操作包括补洞、边缘调整、拉底、咬合对齐、飞边处理、加底座中的一种或多种。
24、根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种颌垫生成装置,包括:获取模块,用于获取三维牙齿模型;处理模块,用于对三维牙齿模型进行处理,得到处理后的牙齿模型;生成模块,用于根据处理后的牙齿模型和预设的约束条件,生成与三维牙齿模型匹配的目标颌垫模型。
25、根据本发明实施例的又一方面,还提供了一种非易失性存储介质,非易失性存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行上述中任意一项颌垫生成方法。
26、根据本发明实施例的再一方面,还提供了一种计算机设备,计算机设备包括处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述中任意一项颌垫生成方法。
27、在本发明实施例中,采用将个性化需求设置为约束条件的方式,通过获取三维牙齿模型;对三维牙齿模型进行处理,得到处理后的牙齿模型;根据处理后的牙齿模型和预设的约束条件,生成与三维牙齿模型匹配的目标颌垫模型,达到了根据不同的约束条件生成不同的颌垫模型的目的,从而实现了自动化生成个性化颌垫的技术效果,进而解决了相关技术中设计颌垫的方式单一,无法自动生成个性化的颌垫的技术问题。
1.一种颌垫生成方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述三维牙齿模型进行处理,得到处理后的牙齿模型,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述三维牙齿模型进行倒凹填充处理,得到所述处理后的牙齿模型,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对所述初始网格模型所占据的空间进行空间网格划分,得到与所述初始网格模型匹配的空间体元模型,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述平面网格对所述初始网格模型所占据的空间进行空间网格划分,得到所述空间体元模型,包括:
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,对所述初始网格模型和所述中间网格模型进行合并处理,得到所述牙齿的目标网格模型,包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,获取初始网格模型的第一相交区域,及所述中间网格模型与所述初始网格模型的第二相交区域包括:
8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在所述三维牙齿模型上确定牙齿边缘线,沿着所述牙齿边缘线切割所述三维牙齿模型,得到所述处理后的牙齿模型,包括:
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据所述三维牙齿模型中标记的多颗牙齿各自的区域,在所述三维牙齿模型中,确定所述多颗牙齿的关键特征点,包括:
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据所述多颗牙齿各自的关键特征点,在所述三维牙齿模型中生成牙齿边缘线,包括:
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述处理后的牙齿模型和预设的约束条件,生成与所述三维牙齿模型匹配的目标颌垫模型,包括:
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述根据所述约束条件,在所述处理后的牙齿模型的基础上生成垫胚,包括:
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述处理后的牙齿模型和预设的约束条件,生成与所述三维牙齿模型匹配的目标颌垫模型,包括:
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述根据所述约束条件,在所述处理后的牙齿模型上生成控制点对集,包括:
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述根据所述处理后的牙齿模型的牙齿边缘线,确定初始控制点对集,包括:
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述根据所述约束条件,移动所述初始控制点对集,得到所述控制点对集,包括:
17.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在得到所述控制点对集之后,所述方法还包括:
18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
19.一种颌垫生成方法,其特征在于,包括:
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述对所述三维牙齿模型进行处理,得到处理后的牙齿模型,包括:
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,在所述生成与所述三维牙齿模型匹配的目标颌垫模型之后,还包括:
22.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述模型前处理操作包括补洞、边缘调整、拉底、咬合对齐、飞边处理、加底座中的一种或多种。
23.一种颌垫生成装置,其特征在于,包括:
24.一种非易失性存储介质,其特征在于,所述非易失性存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至22中任意一项所述颌垫生成方法。
25.一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器和处理器,