СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДАННЫХ ТРЕХМЕРНОЙ ПЕЧАТИ

Перекрестная ссылка на родственную заявку

Настоящая заявка составлена на основе патентной заявки Китая № 201611168444.1, поданной 16 декабря 2016 г., все содержание которой во всей полноте включено в настоящий документ посредством ссылки и по которой испрашивается приоритет.

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления настоящего изобретения в общем относятся к области обработки изображений, и, более конкретно, к способу и устройству формирования данных трехмерной (3D) печати.

Уровень техники

Трехмерная печать представляет собой технологию быстрого создания прототипов, в которой изделие создают на основе цифрового файла модели путем послойной печати материалом, способным образовывать связи, например, металлическими порошками или пластмассами.

Трехмерная печать обычно реализуется с использованием принтера на основе цифровых технологий, печатающего материалом. Трехмерную печать использовали, как правило, для изготовления моделей в сферах производства пресс-форм, промышленного дизайна и т.п., но постепенно начали применять для непосредственного изготовления изделий, печатая некоторые детали. Эта технология находит применение в ювелирном деле, обувной промышленности, промышленном дизайне, проектировании зданий, строительстве и архитектуре, автомобильной и авиационно-космической отраслях, в стоматологии и медицинской промышленности, в образовании, в географических информационных системах, гражданском строительстве, разработке оружия и в других областях.

Однако в типовой технологии трехмерной печати проектировщик должен сначала создать модель, используя систему компьютерного проектирования (Computer-Aided Design, CAD) или программу для моделирования, а затем сформировать «местные сечения» созданной трехмерной модели, руководствуясь которыми, принтер будет осуществлять послойную печать.

Раскрытие сущности изобретения

В вариантах осуществления настоящего изобретения предлагаются способ и устройство для формирования данных трехмерной печати. Технические решения излагаются далее.

В соответствии с первым аспектом вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается способ формирования данных трехмерной печати, который может быть применен к умным очкам и может содержать:

распознавание объекта, подлежащего сканированию;

сканирование объекта, подлежащего сканированию, для получения результата сканирования;

формирование данных трехмерной печати в соответствии с указанным результатом сканирования; и

передачу указанных данных трехмерной печати в соответствии с выбранной операцией в исполнительное устройство, соответствующее указанной операции.

В еще одном варианте осуществления операция, в которой распознают объект, подлежащий сканированию, может содержать:

обнаружение объекта в заданной области отображения умных очков; и

определение объекта в этой заданной области отображения в качестве объекта, подлежащего сканированию.

В еще одном варианте осуществления операция, в которой объект, подлежащий сканированию, сканируют для получения результата сканирования, может содержать сканирование объекта, подлежащего сканированию, с использованием по меньшей мере одного датчика из числа инфракрасного датчика, датчика изображения или ультразвукового датчика на умных очках.

В еще одном варианте осуществления операция, в которой объект, подлежащий сканированию, сканируют для получения результата сканирования, может содержать:

получение характеристической информации объекта, подлежащего сканированию, содержащей по меньшей мере одно из типа, материала, формы, размера и цвета;

определение режима сканирования для объекта, подлежащего сканированию, в соответствии с указанной характеристической информацией; и

сканирование объекта, подлежащего сканированию, с использованием указанного режима сканирования.

В еще одном варианте осуществления операция, в которой данные трехмерной печати передают, в соответствии с выбранной операцией, в исполнительное устройство, соответствующее указанной операции, может содержать:

передачу данных трехмерной печати в трехмерный принтер через интерфейс BlueTooth (BT) или беспроводную локальную сеть, когда выбранной операцией является трехмерная печать;

передачу данных трехмерной печати в терминал, участвующий в совместном использовании данных, через интерфейс BT, беспроводную локальную сеть или программу мгновенного обмена сообщениями, когда выбранной операцией является совместное использование данных; и

загрузку данных трехмерной печати в облачный сервер для хранения с целью сделать возможным получение этих данных трехмерной печати из указанного облачного сервера для печати в другом месте, загрузки или совместного использования, когда выбранной операцией является облачное хранение.

В соответствии со вторым аспектом вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается устройство формирования данных трехмерной печати, которое может быть применено для умных очков и может содержать распознающий модуль, сканирующий модуль, формирующий модуль и передающий модуль, при этом

распознающий модуль выполнен с возможностью распознавания объекта, подлежащего сканированию;

сканирующий модуль выполнен с возможностью сканирования объекта, подлежащего сканированию, распознанного распознающим модулем, для получения результата сканирования;

формирующий модуль выполнен с возможностью формирования данных трехмерной печати в соответствии с результатом сканирования, полученного сканирующим модулем; а

передающий модуль выполнен с возможностью передачи, в соответствии с выбранной операцией, данных трехмерной печати, сформированных формирующим модулем, в исполнительное устройство, соответствующее указанной операции.

В еще одном варианте осуществления распознающий модуль может содержать первый получающий субмодуль и первый определяющий субмодуль, при этом

первый получающий субмодуль может быть выполнен с возможностью обнаружения объекта в заданной области отображения умных очков; а

первый определяющий субмодуль может быть выполнен с возможностью определения объекта, обнаруженного первым получающим субмодулем в заданной области отображения, в качестве объекта, подлежащего сканированию.

В еще одном варианте осуществления сканирующий модуль может быть выполнен с возможностью сканирования объекта, подлежащего сканированию, с использованием по меньшей мере одного датчика из числа инфракрасного датчика, датчика изображения или ультразвукового датчика в умных очках.

В еще одном варианте осуществления сканирующий модуль может содержать второй получающий субмодуль, второй определяющий субмодуль и сканирующий субмодуль, при этом

второй получающий субмодуль может быть выполнен с возможностью получения характеристической информации объекта, подлежащего сканированию, распознанного распознающим модулем, содержащей по меньшей мере одно из типа, материала, формы, размера и цвета;

второй определяющий субмодуль может быть выполнен с возможностью определения режима сканирования для объекта, подлежащего сканированию, в соответствии с характеристической информацией, полученной вторым получающим субмодулем; и

сканирующий субмодуль может быть выполнен с возможностью сканирования объекта, подлежащего сканированию, с использованием режима сканирования, определенного вторым определяющим субмодулем.

В еще одном варианте осуществления передающий модуль может быть выполнен с возможностью:

передачи данных трехмерной печати в трехмерный принтер посредством интерфейса BT или беспроводной локальной сети, когда выбранной операцией является трехмерная печать;

передачи данных трехмерной печати в терминал, участвующий в совместном использовании данных, через интерфейс BT, беспроводную локальную сеть или программу мгновенного обмена сообщениями, когда выбранной операцией является совместное использование данных; и

загрузки данных трехмерной печати в облачный сервер для хранения с целью сделать возможным получение этих данных трехмерной печати из указанного облачного сервера для печати в другом месте, загрузки или совместного использования, когда выбранной операцией является облачное хранение.

В соответствии с третьим аспектом вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается устройство формирования данных трехмерной печати, которое может быть применено для умных очков и содержит:

процессор; и

память, выполненную с возможностью хранения инструкций, исполнимых посредством указанного процессора,

причем указанный процессор может быть выполнен с возможностью

распознавания объекта, подлежащего сканированию;

сканирования объекта, подлежащего сканированию, для получения результата сканирования;

формирования данных трехмерной печати в соответствии с указанным результатом сканирования; и

передачи, в соответствии с выбранной операцией, указанных данных трехмерной печати в исполнительное устройство, соответствующее указанной операции.

Техническое решение, предлагаемое вариантами осуществления настоящего изобретения, может дать следующие положительные эффекты.

В указанных вариантах осуществления умные очки имеют функцию трехмерного сканирования; объект, подлежащий сканированию, сканируют посредством умных очков; из результата сканирования формируют данные трехмерной печати в формате, поддерживаемом трехмерным принтером; и указанные данные трехмерной печати беспроводным способом передают в определенное исполнительное устройство, например, в трехмерный принтер, в другой терминал пользователя или в облачный сервер. При этом пользователю не приходится использовать профессиональное программное обеспечение для моделирования при проектировании или профессиональное оборудование для трехмерного сканирования при сканировании; сложность получения данных трехмерной печати и затраты на их получение снижаются; обеспечивается простота действий пользователя. Этим расширяются возможности использования трехмерной печати для обычных пользователей и улучшается пользовательское восприятие умных очков и трехмерной печати.

В еще одном варианте осуществления, чтобы не допустить в ходе сканирования получения трехмерных данных из-за сканирования соседнего объекта, объект, подлежащий сканированию, для сканирования помещают в определенную область сканирования. Соответственно, пользователь при сканировании объекта, подлежащего сканированию посредством умных очков, должен поместить объект, подлежащий сканированию, в заданную область отображения умных очков.

В еще одном варианте осуществления в умные очки встроен по меньшей мере один датчик из числа инфракрасного датчика, датчика распознавания изображения и ультразвукового датчика расстояния с целью придания умным очкам функции сканирования трехмерного объекта, конкретно, получения данных о форме, структуре, цвете и т.п. объекта, подлежащего сканированию. Пользователь, надев умные очки, может непосредственно выполнять сканирование с их помощью; то, что видит пользователь, непосредственно преобразуется в данные трехмерной печати, а пользователю не приходится использовать профессиональное программное обеспечение для моделирования при проектировании или профессиональное оборудование для трехмерного сканирования при сканировании; сложность получения данных трехмерной печати и затраты на их получение снижаются; обеспечивается простота действий пользователя. Этим расширяются возможности использования трехмерной печати для обычных пользователей и улучшается пользовательское восприятие умных очков и трехмерной печати.

В еще одном варианте осуществления трехмерное сканирование выполняют с использованием режима сканирования, соответствующего характеристической информации объекта, подлежащего сканированию, в результате чего эффективность и точность трехмерного сканирования повышаются; более того, обеспечивается простота действий пользователя и улучшается пользовательское восприятие.

В еще одном варианте осуществления для обеспечения возможности ввода результата сканирования, выполненного умными очками, в трехмерный принтер в конкретной форме для незамедлительной трехмерной печати, реализуют взаимодействие умных очков и трехмерного принтера с использованием единого протокола, например, BT или Wireless Fidelity (Wi-Fi); также могут предоставлять доступ к указанным данным трехмерной печати другим пользователям; или, когда требуется печать в другом месте (т.е., когда сканирование объекта и печать фактического законченного изделия осуществляют не в одном и том же месте и даже в разное время), данные трехмерной печати могут сохранять в облачном сервере, печатать изделие по этим данным могут в другом месте в соответствии с потребностью, а другим пользователям могут посредством указанного облачного сервера предоставлять доступ к указанным данным для загрузки или использования. Соответственно, создается возможность более удобного и быстрого использования данных трехмерной печати, а пользовательское восприятие улучшается.

Должно быть понятно, что как вышеприведенное общее описание, так и нижеследующее подробное описание предлагаются лишь в качестве примера, служат только для пояснения и не ограничивают настоящее изобретение.

Краткое описание чертежей

Сопровождающие чертежи, входящие в описание настоящего изобретения, иллюстрируют варианты осуществления, соответствующие настоящему изобретению, и вместе с указанным раскрытием служат для пояснения принципов настоящего изобретения.

Фиг. 1 представляет собой схему последовательности операций способа формирования данных трехмерной печати в соответствии с примерным вариантом осуществления.

Фиг. 2 представляет собой схему последовательности операций способа формирования данных трехмерной печати в соответствии с еще одним примерным вариантом осуществления.

Фиг. 3 представляет собой схему изображения в умных очках в соответствии с примерным вариантом осуществления.

Фиг. 4 представляет собой схему последовательности операций способа формирования данных трехмерной печати в соответствии с примерным вариантом осуществления.

Фиг. 5 представляет собой схему изображения в умных очках в соответствии с еще одним примерным вариантом осуществления.

Фиг. 6 представляет собой структурную схему устройства формирования данных трехмерной печати в соответствии с примерным вариантом осуществления.

Фиг. 7 представляет собой структурную схему распознающего модуля в соответствии с примерным вариантом осуществления.

Фиг. 8 представляет собой структурную схему сканирующего модуля в соответствии с примерным вариантом осуществления.

Фиг. 9 представляет собой структурную схему устройства формирования данных трехмерной печати в соответствии с примерным вариантом осуществления.

Осуществление изобретения

Далее подробно рассматриваются варианты осуществления, примеры которых иллюстрируются сопровождающими чертежами. В нижеследующем описании даются ссылки на сопровождающие чертежи, в которых на разных чертежах одинаковые номера ссылочных обозначений представляют одинаковые или подобные элементы, если не указано иное. Реализации, приведенные в нижеследующем описании вариантов осуществления, не представляют все варианты осуществления, соответствующие настоящему изобретению. Напротив, они представляют собой лишь примеры устройств и способов, соответствующих аспектам, относящимся к настоящему изобретению, охарактеризованному в прилагаемой формуле изобретения.

Технические решения, предлагаемые вариантами осуществления настоящего изобретения, относятся к умным очкам. Трехмерные данные получают посредством умных очков, и пользователю не приходится использовать профессиональное программное обеспечение для моделирования при проектировании. Соответственно, снижаются сложность получения данных трехмерной печати и затраты на их получение, обеспечивается простота действий пользователя, чем расширяются возможности использования трехмерной печати для обычных пользователей и улучшается пользовательское восприятие умных очков и трехмерной печати.

В указанных вариантах осуществления умные очки содержат по меньшей мере один датчик из следующих датчиков: инфракрасный датчик, датчик распознавания изображения и ультразвуковой датчик расстояния, и, таким образом, умным очкам придана функция сканирования трехмерного объекта. Кроме того, умные очки выполнены с возможностью установления соединения с другим устройством с использованием интерфейса BT, беспроводной локальной сети и т.п.

Фиг. 1 представляет собой схему последовательности операций способа формирования данных трехмерной печати в соответствии с примерным вариантом осуществления. Как показано на фиг. 1, способ формирования данных трехмерной печати может быть реализован в умных очках. Этот способ может содержать шаги S11-S14.

В шаге S11 распознают объект, подлежащий сканированию.

В шаге S12 объект, подлежащий сканированию, сканируют для получения результата сканирования.

В шаге S13 в соответствии с этим результатом сканирования формируют данные трехмерной печати.

В шаге S14 передают указанные данные трехмерной печати в соответствии с выбранной операцией в исполнительное устройство, соответствующее указанной операции.

В этом варианте осуществления умные очки имеют функцию трехмерного сканирования, объект, подлежащий сканированию, сканируют посредством умных очков, из результата сканирования формируют данные трехмерной печати в формате, поддерживаемом трехмерным принтером, и беспроводным способом передают указанные данные в определенное исполнительное устройство, например, в трехмерный принтер, в другой терминал пользователя или в облачный сервер. Таким образом, пользователю не придется использовать профессиональное программное обеспечение для моделирования при проектировании или профессиональное оборудование для трехмерного сканирования при сканировании. Соответственно, снижаются сложность получения данных трехмерной печати и затраты на их получение, обеспечивается простота действий пользователя, чем расширяются возможности использования трехмерной печати для обычных пользователей и улучшается пользовательское восприятие умных очков и трехмерной печати.

Фиг. 2 представляет собой схему последовательности операций способа формирования данных трехмерной печати в соответствии с еще одним примерным вариантом осуществления. Как показано на фиг. 2, в еще одном варианте осуществления распознавание объекта, подлежащего сканированию, содержит шаги S21-S22.

В шаге S21 обнаруживают объект в заданной области отображения умных очков.

В шаге S22 определяют объект в этой заданной области отображения в качестве объекта, подлежащего сканированию.

В этом варианте осуществления, чтобы не допустить в ходе сканирования получения ошибочных трехмерных данных из-за сканирования соседнего объекта, объект, подлежащий сканированию, для сканирования помещают в определенную область сканирования. Соответственно, пользователю при сканировании объекта, подлежащего сканированию посредством умных очков, необходимо поместить объект, подлежащий сканированию, в заданную область отображения умных очков.

Как показано на фиг. 3, когда пользователь выбирает трехмерное сканирование, в области 31 отображения умных очков появляется отображающее окно 32, и умные очки сканируют только объект в отображающем окне 32. Соответственно, пользователь, чтобы поместить объект 33, подлежащий сканированию, в отображающее окно 32, должен управлять положением или углом умных очков.

Указанным образом умные очки могут выполнить точное сканирование объекта, подлежащего сканированию, не сканируя при этом другой объект, находящийся в поле зрения пользователя, но не подлежащий сканированию. Этим предотвращается получение ошибочных данных трехмерного сканирования и улучшается точность трехмерного сканирования.

В еще одном варианте осуществления операция, в которой объект, подлежащий сканированию, сканируют для получения результата сканирования, содержит сканирование объекта, подлежащего сканированию, с использованием по меньшей мере одного из следующих датчиков в умных очках: инфракрасного датчика, датчика изображения или ультразвукового датчика.

В настоящем изобретении инфракрасный датчик может быть датчиком для измерения посредством физического свойства инфракрасного луча. Инфракрасный датчик может быть использован для обнаружения целевого объекта, определения положения объекта, измерения расстояния и т.п. Датчиком изображения может быть фоточувствительный элемент или устройство, выполненное с возможностью преобразования оптического изображения в электронный сигнал; такие датчики широко применяются в цифровых камерах и другом электронном оптическом оборудовании. Посредством указанного датчика изображения могут получать электронный сигнал, соответствующий оптическому изображению объекта, подлежащего сканированию. Указанным ультразвуковым датчиком может быть датчик для преобразования ультразвукового сигнала в сигнал с другим типом энергии (обычно в электрический сигнал); этот датчик может быть использован для измерения расстояний на объекте, подлежащем сканированию.

В варианте осуществления по меньшей мере один датчик из числа инфракрасного датчика, датчика распознавания изображения и ультразвукового датчика расстояния встроен в умные очки с целью придания умным очкам функции сканирования трехмерного объекта, конкретно, получения данных о форме, структуре, цвете и т.п. объекта, подлежащего сканированию. Надев умные очки, пользователь может сразу выполнить сканирование посредством этих умных очков. Таким образом то, что видит пользователь, непосредственно преобразуется в данные трехмерной печати. Пользователю не нужно использовать профессиональное программное обеспечение для моделирования при проектировании или профессиональное оборудование для трехмерного сканирования при сканировании, сложность получения данных трехмерной печати и затраты на их получение снижаются. Обеспечивается простота действий пользователя, чем расширяются возможности использования трехмерной печати для обычных пользователей и улучшается пользовательское восприятие умных очков и трехмерной печати.

Фиг. 4 представляет собой схему последовательности операций способа формирования данных трехмерной печати в соответствии с еще одним примерным вариантом осуществления. Как показано на фиг. 4, в еще одном варианте осуществления операция, в которой объект, подлежащий сканированию, сканируют для получения результата сканирования, содержит шаги S41-S43.

В шаге S41 получают характеристическую информацию объекта, подлежащего сканированию, содержащую по меньшей мере одно из типа, материала, формы, размера и цвета.

В шаге S42 определяют режим сканирования для объекта, подлежащего сканированию, в соответствии с указанной характеристической информацией.

В шаге S43 объект, подлежащий сканированию, сканируют с использованием указанного режима сканирования.

Например, могут задавать разные режимы сканирования в соответствии с размером объекта. Для объекта небольшого размера, например, для небольшой скульптуры или игрушечной модели, сканирование может выполняться автоматически, т.е., для сканирования пользователю нет необходимости перемещаться, а для крупного объекта, например, большой скульптуры или здания, пользователя могут направлять с целью перемещения вокруг объекта, подлежащего сканированию, для полного и точного получения данных трехмерной печати объекта, подлежащего сканированию.

В этом варианте осуществления трехмерное сканирование выполняют с использованием режима сканирования, соответствующего характеристической информации объекта, подлежащего сканированию, в результате чего улучшаются эффективность и точность трехмерного сканирования; более того, обеспечивается простота действий пользователя, а пользовательское восприятие улучшается.

В еще одном варианте осуществления операция, в которой данные трехмерной печати передают, в соответствии с выбранной операцией, в исполнительное устройство, соответствующее указанной операции, содержит:

передачу данных трехмерной печати в трехмерный принтер через интерфейс BlueTooth (BT) или беспроводную локальную сеть, когда выбранной операцией является трехмерная печать;

передачу данных трехмерной печати в терминал, участвующий в совместном использовании данных, через интерфейс BT, беспроводную локальную сеть или программу мгновенного обмена сообщениями, когда выбранной операцией является совместное использование данных; и

загрузку данных трехмерной печати в облачный сервер для хранения с целью сделать возможным получение этих данных трехмерной печати из указанного облачного сервера для печати в другом месте, загрузки или совместного использования, когда выбранной операцией является облачное хранение.

В настоящем изобретении, чтобы обеспечить возможность ввода результата сканирования умных очков в трехмерный принтер в конкретной форме для незамедлительной трехмерной печати, обеспечивают взаимодействие умных очков и трехмерного принтера с использованием единого протокола, например, BT или Wi-Fi; также могут предоставлять доступ к указанным данным трехмерной печати другим пользователям; или, когда требуется печать в другом месте (т.е., когда сканирование объекта и печать фактического законченного изделия осуществляют не в одном и том же месте и даже в разное время), данные трехмерной печати могут сохранять в облачном сервере, печатать изделие по этим данным могут в другом месте в соответствии с потребностью, а другим пользователям могут посредством указанного облачного сервера предоставлять доступ к указанным данным для загрузки или использования. Соответственно, создается возможность более удобного и быстрого использования данных трехмерной печати, а пользовательское восприятие улучшается.

Например, как показано на фиг. 5, после того, как трехмерное сканирование выполнено, в интерфейсе отображения умных очков отображают диалоговое окно, запрашивающее у пользователя дальнейшую операцию с данными трехмерной печати. Как показано на фиг. 5, в число операций, отображаемых в диалоговом окне 51, входят трехмерная печать, совместное использование данных, сохранение в облачном хранилище и т.д. Пользователь может выбрать операцию в соответствии с потребностью. Если пользователь выбирает трехмерную печать, то умные очки могут подключаться к заданному трехмерному принтеру или к расположенному неподалеку трехмерному принтеру, к которому может быть выполнено подключение, и передавать данные трехмерной печати в указанный трехмерный принтер для трехмерной печати.

Фиг. 6 представляет собой структурную схему устройства формирования данных трехмерной печати в соответствии с примерным вариантом осуществления. Указанное устройство может быть реализовано в части или во всем электронном оборудовании посредством программы, аппаратуры или их сочетания. Как показано на фиг. 6, устройство формирования данных трехмерной печати применяется к умным очкам и содержит распознающий модуль 61, сканирующий модуль 62, формирующий модуль 63 и передающий модуль 64.

Распознающий модуль 61 выполнен с возможностью распознавания объекта, подлежащего сканированию.

Сканирующий модуль 62 выполнен с возможностью сканирования объекта, подлежащего сканированию, распознанного распознающим модулем 61, для получения результата сканирования.

Формирующий модуль 63 выполнен с возможностью формирования данных трехмерной печати в соответствии с результатом сканирования, полученного сканирующим модулем 62.

Передающий модуль 64 выполнен с возможностью передачи данных трехмерной печати, сформированных формирующим модулем 63, в исполнительное устройство, соответствующее выбранной операции.

В варианте осуществления умные очки имеют функцию трехмерного сканирования; объект, подлежащий сканированию, сканируют посредством умных очков; из результата сканирования формируют данные трехмерной печати в формате, поддерживаемом трехмерным принтером; и беспроводным способом передают указанные данные в определенное исполнительное устройство, например, в трехмерный принтер, в другой терминал пользователя или в облачный сервер. Таким образом, пользователю не придется использовать профессиональное программное обеспечение для моделирования при проектировании или профессиональное оборудование для трехмерного сканирования при сканировании, снижаются сложность получения данных трехмерной печати и затраты на их получение, обеспечивается простота действий пользователя, чем расширяются возможности использования трехмерной печати для обычных пользователей и улучшается пользовательское восприятие умных очков и трехмерной печати.

Фиг. 7 представляет собой структурную схему распознающего модуля в соответствии с еще одним примерным вариантом осуществления. Как показано на фиг. 7, в еще одном варианте осуществления распознающий модуль 61 содержит первый получающий субмодуль 71 и первый определяющий субмодуль 72.

Первый получающий субмодуль 71 выполнен с возможностью обнаружения объекта в заданной области отображения умных очков.

Первый определяющий субмодуль 72 выполнен с возможностью определения объекта, обнаруженного первым получающим субмодулем 71 в заданной области отображения, в качестве объекта, подлежащего сканированию.

В варианте осуществления, чтобы не допустить в ходе сканирования получения ошибочных трехмерных данных из-за сканирования соседнего объекта, объект, подлежащий сканированию, для сканирования помещают в определенную область сканирования. Соответственно, пользователю при сканировании объекта, подлежащего сканированию посредством умных очков, необходимо поместить объект, подлежащий сканированию, в заданную область отображения умных очков.

Как показано на фиг. 3, когда пользователь выбирает трехмерное сканирование, в области 31 отображения умных очков появляется отображающее окно 32, и умные очки сканируют только объект в отображающем окне 32. Соответственно, пользователь, чтобы поместить объект 33, подлежащий сканированию, в отображающее окно 32, должен управлять положением или углом умных очков.

Указанным образом умные очки смогут выполнить точное сканирование объекта, подлежащего сканированию, не сканируя при этом другой объект, находящийся в поле зрения пользователя, но не подлежащий сканированию. Этим предотвращается получение ошибочных данных трехмерного сканирования и улучшается точность трехмерного сканирования.

В еще одном варианте осуществления сканирующий модуль 62 выполнен с возможностью сканирования объекта, подлежащего сканированию, с использованием по меньшей мере одного из следующих датчиков на умных очках: инфракрасного датчика, датчика изображения или ультразвукового датчика.

В настоящем изобретении инфракрасный датчик представляет собой датчик для измерения посредством физического свойства инфракрасного луча. Инфракрасный датчик может быть использован для обнаружения целевого объекта, определения положения объекта, измерения расстояния и т.п. Датчиком изображения является фоточувствительный элемент или устройство, выполненное с возможностью преобразования оптического изображения в электронный сигнал; такие датчики широко применяются в цифровых камерах и другом электронном оптическом оборудовании. Посредством указанного датчика изображения могут получать электронный сигнал, соответствующий оптическому изображению объекта, подлежащего сканированию. Указанным ультразвуковым датчиком является датчик для преобразования ультразвукового сигнала в сигнал с другим типом энергии (обычно в электрический сигнал); этот датчик может быть использован для измерения расстояний на объекте, подлежащем сканированию.

В варианте осуществления по меньшей мере один датчик из числа инфракрасного датчика, датчика распознавания изображения и ультразвукового датчика расстояния встроен в умные очки с целью придания умным очкам функции сканирования трехмерного объекта, конкретно, получения данных о форме, структуре, цвете и т.п. объекта, подлежащего сканированию. Надев умные очки, пользователь может сразу выполнить сканирование посредством этих умных очков; то, что видит пользователь, непосредственно преобразуется в данные трехмерной печати; пользователю не нужно использовать профессиональное программное обеспечение для моделирования при проектировании или профессиональное оборудование для трехмерного сканирования при сканировании, сложность получения данных трехмерной печати и затраты на их получение снижаются; обеспечивается простота действий пользователя, чем расширяются возможности использования трехмерной печати для обычных пользователей и улучшается пользовательское восприятие умных очков и трехмерной печати.

Фиг. 8 представляет собой структурную схему сканирующего модуля в соответствии с еще одним примерным вариантом осуществления. Как показано на фиг. 8, в этом варианте осуществления сканирующий модуль 62 содержит второй получающий субмодуль 81, второй определяющий субмодуль 82 и сканирующий субмодуль 83.

Второй получающий субмодуль 81 выполнен с возможностью получения характеристической информации объекта, подлежащего сканированию, распознанного распознающим модулем 61, содержащей по меньшей мере одно из типа, материала, формы, размера и цвета.

Второй определяющий субмодуль 82 выполнен с возможностью определения режима сканирования для объекта, подлежащего сканированию, в соответствии с характеристической информацией, полученной вторым получающим субмодулем 81.

Сканирующий субмодуль 83 выполнен с возможностью сканирования объекта, подлежащего сканированию, с использованием режима сканирования, определенного вторым определяющим субмодулем 82.

Например, могут задавать разные режимы сканирования в соответствии с размером объекта. Для объекта небольшого размера, например, для небольшой скульптуры или игрушечной модели, сканирование может выполняться автоматически, т.е., для сканирования пользователю нет необходимости перемещаться, а для крупного объекта, например, большой скульптуры или здания, пользователя могут направлять с целью перемещения вокруг объекта, подлежащего сканированию, для полного и точного получения данных трехмерной печати объекта, подлежащего сканированию.

В этом варианте осуществления трехмерное сканирование выполняют с использованием режима сканирования, соответствующего характеристической информации объекта, подлежащего сканированию, в результате чего улучшаются эффективность и точность трехмерного сканирования; более того, обеспечивается простота действий пользователя, а пользовательское восприятие улучшается.

В еще одном варианте осуществления передающий модуль 64 выполнен с возможностью: передачи данных трехмерной печати в трехмерный принтер посредством интерфейса BT или беспроводной локальной сети, когда выбранной операцией является трехмерная печать; передачи данных трехмерной печати в терминал, участвующий в совместном использовании данных, через интерфейс BT, беспроводную локальную сеть или программу мгновенного обмена сообщениями, когда выбранной операцией является совместное использование данных; и загрузки данных трехмерной печати в облачный сервер для хранения с целью сделать возможным получение этих данных трехмерной печати из указанного облачного сервера для печати в другом месте, загрузки или совместного использования, когда выбранной операцией является облачное хранение.

В настоящем изобретении, чтобы обеспечить возможность ввода результата сканирования умных очков в трехмерный принтер в конкретной форме для незамедлительной трехмерной печати, обеспечивают взаимодействие умных очков и трехмерного принтера с использованием единого протокола, например, BT или Wi-Fi; также могут предоставлять доступ к указанным данным трехмерной печати другому пользователю; или, когда требуется печать в другом месте (т.е., когда сканирование объекта и печать фактического законченного изделия осуществляют не в одном и том же месте и даже в разное время), данные трехмерной печати могут сохранять в облачном сервере, печатать изделие по этим данным могут в другом месте в соответствии с потребностью, а другому пользователю могут посредством указанного облачного сервера предоставлять доступ к указанным данным для загрузки или использования. Соответственно, создается возможность более удобного и быстрого использования данных трехмерной печати, а пользовательское восприятие улучшается.

Например, как показано на чертеже, после того, как трехмерное сканирование закончено, в интерфейсе отображения умных очков отображают диалоговое окно, запрашивающее у пользователя дальнейшую операцию с данными трехмерной печати. Как показано на фиг. 5, в число операций, отображаемых в диалоговом окне 51, входят трехмерная печать, совместное использование данных, сохранение в облачном хранилище и т.д. Пользователь может выбрать операцию в соответствии с потребностью. Если пользователь выбирает трехмерную печать, то умные очки могут подключаться к заданному трехмерному принтеру или к расположенному неподалеку трехмерному принтеру, к которому может быть выполнено подключение, и передавать данные трехмерной печати в указанный трехмерный принтер для трехмерной печати.

Вариант осуществления настоящего изобретения также предлагает устройство формирования данных трехмерной печати, применимое для умных очков и содержащее:

процессор; и

память, выполненную с возможностью хранения инструкций, исполнимых посредством указанного процессора,

причем указанный процессор выполнен с возможностью:

распознавания объекта, подлежащего сканированию;

сканирования объекта, подлежащего сканированию, для получения результата сканирования;

формирования данных трехмерной печати в соответствии с указанным результатом сканирования; и

передачи, в соответствии с выбранной операцией, данных трехмерной печати в исполнительное устройство, соответствующее указанной операции.

Фиг. 9 представляет собой структурную схему устройства формирования данных трехмерной печати в соответствии с примерным вариантом осуществления. Устройство 1700 применяется для умных очков.

Устройство 1700 может содержать один или более следующих компонентов: обрабатывающий компонент 1702, память 1704, компонент 1706 питания, мультимедийный компонент 1708, аудиокомпонент 1710, интерфейс 1712 ввода/вывода, сенсорный компонент 1714 и компонент 1716 связи.

Обрабатывающий компонент 1702, в основном, управляет работой устройства 1700 в целом, например, операциями, связанными с отображением, телефонными вызовами, передачей данных, работой камеры и записью. Обрабатывающий компонент 1702 может содержать один или более процессоров 1720 для выполнения команд с целью реализации всех или некоторых шагов вышеописанного способа. Кроме того, обрабатывающий компонент 1702 может содержать один или более модулей, выполненных с возможностью обеспечения взаимодействия между обрабатывающим компонентом 1702 и другими компонентами. Например, обрабатывающий компонент 1702 может содержать мультимедийный модуль, выполненный с возможностью обеспечения взаимодействия между мультимедийным компонентом 1708 и обрабатывающим компонентом 1702.

Память 1704 выполнена с возможностью хранения данных различных типов с целью обеспечения выполнения операций устройством 1700. В число примеров таких данных входят инструкции для любых прикладных программ или способов, выполняемых на устройстве 1700, контактные данные, данные телефонной книги, сообщения, изображения, видеоданные и т.д. Память 1704 может быть реализована с использованием любого типа долговременного или недолговременного запоминающего устройства или их сочетания, например, статического запоминающего устройства с произвольным доступом (СЗУПВ), электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (ЭСППЗУ), стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (СППЗУ), программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ), постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), магнитной памяти, флэш-памяти, магнитного диска или оптического диска.

Компонент 1706 питания обеспечивает питанием различные компоненты устройства 1700. Компонент 1706 питания может содержать систему управления питанием, один или несколько источников питания и другие компоненты, имеющие отношение к генерированию питания, управлению питанием и распределению питания в устройстве 1700.

Мультимедийный компонент 1708 содержит экран, реализующий интерфейс вывода между устройством 1700 и пользователем. В некоторых вариантах осуществления изобретения этот экран может содержать жидкокристаллический дисплей (ЖКД) и сенсорную панель (СП). Если экран содержит сенсорную панель, то данный экран может быть реализован как сенсорный экран, выполненный с возможностью приема сигналов от пользователя. Сенсорная панель содержит один или несколько сенсорных датчиков, выполненных с возможностью восприятия прикосновений, проводок и жестов на сенсорной панели. Сенсорные датчики могут воспринимать не только границу области прикосновения или проводки, но также период времени и давление, имеющие отношение к данному прикосновению или жесту. В некоторых вариантах осуществления изобретения мультимедийный компонент 1708 содержит переднюю камеру и/или заднюю камеру. Когда устройство 1700 находится в рабочем режиме, например, в режиме фотосъемки или в режиме видеосъемки, передняя камера и/или задняя камера могут получать извне мультимедийные данные. И передняя камера, и задняя камера может быть системой с ненастраиваемым объективом или может иметь техническую возможность фокусировки и оптической трансфокации.

Аудиокомпонент 1710 выполнен с возможностью выдачи и/или приема аудиосигнала. Например, аудиокомпонент 1710 содержит микрофон (МИК), выполненный с возможностью приема внешнего аудиосигнала, когда устройство 1700 находится в рабочем режиме, например, в режиме вызова, в режиме записи и в режиме распознавания голоса. Принятый аудиосигнал может быть затем сохранен в памяти 1704 или передан посредством компонента 1716 связи. В некоторых вариантах осуществления изобретения аудиокомпонент 1710 дополнительно содержит акустический излучатель, выполненный с возможностью вывода аудиосигнала.

Интерфейс 1712 ввода/вывода обеспечивает взаимодействие между обрабатывающим компонентом 1702 и периферийным интерфейсным модулем, которым может быть клавиатура, чувствительное к нажатию колесико, кнопка и т.п. В число таких кнопок могут входить кнопка возврата в исходное состояние, кнопка регулировки громкости, кнопка запуска и кнопка блокировки, но приведенный перечень не накладывает никаких ограничений.

Сенсорный компонент 1714 содержит один или более датчиков для предоставления информации о состояниях различных аспектов устройства 1700. Например, сенсорный компонент 1714 может обнаруживать включенное/выключенное состояние устройства 1700 и относительное расположение компонентов, например, дисплея и малой клавиатуры устройства 1700, и, кроме того, сенсорный компонент 1714 может определять изменение положения устройства 1700 или компонента устройства 1700, наличие или отсутствие контакта между пользователем и устройством 1700, ориентацию или ускорение/замедление устройства 1700 и изменение температуры устройства 1700. Сенсорный компонент 1714 может содержать датчик приближения, выполненный с возможностью обнаружения присутствия близко расположенных объектов без какого-либо физического контакта. Сенсорный компонент 1714 может также содержать оптический датчик, например, датчик изображения типа КМОП (комплементарные структуры металл-оксид-полупроводник) или ПЗС (прибор с зарядовой связью) для использования в прикладных программах получения изображений. В некоторых вариантах осуществления изобретения сенсорный компонент 1714 может также содержать акселерометрический датчик, гироскопический датчик, магнитный датчик, датчик давления или температурный датчик.

Компонент 1716 связи выполнен с возможностью осуществления проводной или беспроводной связи между устройством 1700 и иным устройством. Устройство 1700 выполнено с возможностью доступа к беспроводной сети, использующей некоторый стандарт связи, например, сеть Wi-Fi, сеть второго поколения (2G) или третьего поколения (3G) или их сочетание. В одном варианте осуществления компонент 1716 связи принимает широковещательный сигнал или информацию, связанную с широковещательной передачей, из внешней системы управления, использующей широковещательную передачу, через широковещательный канал. В одном варианте осуществления компонент 1716 связи дополнительно содержит модуль связи малого радиуса действия (Near Field Communication, NFC) для осуществления связи на небольших расстояниях. Этот модуль ближней связи может быть реализован, например, на основе технологии радиочастотной идентификации (Radio-frequency Identification, RFID), инфракрасной передачи данных (Infrared Data Association, IrDA), сверхширокополосной технологии (Ultra Wide Band, UWB), технологии Bluetooth (BT) и других технологий.

В варианте осуществления устройство 1700 может быть реализовано с использованием одной или более специализированных интегральных схем (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), процессоров цифровых сигналов (Digital Signal Processor, DSP), цифровых устройств обработки сигнала (Digital Signal Processing Device, DSPD), программируемых логических устройств (ПЛУ), программируемых пользоваьелем вентильных матриц (Field Programmable Gate Array, FPGA), контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров или других электронных компонентов, и выполнено с возможностью реализации вышеописанного способа.

В варианте осуществления также предусмотрен долговременный машиночитаемый носитель информации, содержащий инструкцию; таким носителем может быть, например, память 1704, содержащая инструкцию, и эта инструкция может быть исполнена процессором 1720 устройства 1700 с целью реализации вышеизложенного способа. Например, этим долговременным машиночитаемым носителем информации может быть ПЗУ, память на компакт-диске (CD-ROM), магнитная лента, гибкий диск, оптическое запоминающее устройство и т.п.

Инструкции, содержащиеся в этом долговременном машиночитаемом носителе информации, исполняются процессором устройства 1700 с целью сделать возможным выполнение устройством 1700 вышеизложенного способа формирования данных трехмерной печати, содержащего:

распознавание объекта, подлежащего сканированию;

сканирование объекта, подлежащего сканированию, для получения результата сканирования;

формирование данные трехмерной печати в соответствии с результатом сканирования; и

передачу, в соответствии с выбранной операцией, данных трехмерной печати в исполнительное устройство, соответствующее указанной операции.

В еще одном варианте осуществления распознавание объекта, подлежащего сканированию, содержит:

обнаружение объекта в заданной области отображения умных очков; и

определение объекта в этой заданной области отображения в качестве объекта, подлежащего сканированию.

В еще одном варианте осуществления сканирование объекта, подлежащего сканированию, для получения результата сканирования содержит сканирование объекта, подлежащего сканированию, с использованием по меньшей мере одного датчика из числа инфракрасного датчика, датчика изображения или ультразвукового датчика в умных очках.

В еще одном варианте осуществления сканирование объекта, подлежащего сканированию, для получения результата сканирования содержит:

получение характеристической информации объекта, подлежащего сканированию, содержащей по меньшей мере одно из типа, материала, формы, размера и цвета;

определение режима сканирования для объекта, подлежащего сканированию, в соответствии с указанной характеристической информацией; и

сканирование объекта, подлежащего сканированию, с использованием указанного режима сканирования.

В еще одном варианте осуществления передача, в соответствии с выбранной операцией, данных трехмерной печати в исполнительное устройство, соответствующее указанной операции, содержит:

передачу данных трехмерной печати в трехмерный принтер посредством интерфейса BT или беспроводной локальной сети, когда выбранной операцией является трехмерная печать;

передачу данных трехмерной печати в терминал, участвующий в совместном использовании данных, через интерфейс BT, беспроводную локальную сеть или программу мгновенного обмена сообщениями, когда выбранной операцией является совместное использование данных; и

загрузку данных трехмерной печати в облачный сервер для хранения с целью сделать возможным получение данных трехмерной печати из указанного облачного сервера для печати в другом месте, загрузки или совместного использования, когда выбранной операцией является облачное хранение.

Из рассмотрения настоящего раскрытия и практического использования раскрытого здесь изобретения специалисту в данной области техники должны стать очевидными другие варианты осуществления настоящего изобретения. Настоящая заявка подразумевает охват любых разновидностей, видов использования или адаптаций настоящего изобретения, следующих из его общих принципов, и содержит подобные отклонения от настоящего изобретения, полагая их относящимися к известной или общепринятой практике в данной области техники. Предполагается, что настоящее раскрытие и примеры должны рассматриваться лишь в качестве иллюстрации, а подлинный объем и сущность настоящего изобретения указаны в прилагаемой формуле изобретения.

Должно быть понятно, что настоящее изобретение не ограничено конкретной конструкцией, раскрытой выше и показанной на сопровождающих чертежах, и что без отступления за пределы объема настоящего изобретения могут быть сделаны различные модификации и изменения. Объем настоящего изобретения следует считать ограничиваемым лишь прилагаемой формулой изобретения.

Промышленная применимость

Техническое решение, предлагаемое вариантами осуществления настоящего изобретения, может обеспечить следующие положительные эффекты.

В указанных вариантах осуществления умные очки имеют функцию трехмерного сканирования; объект, подлежащий сканированию, сканируют посредством умных очков; из результата сканирования формируют данные трехмерной печати в формате, поддерживаемом трехмерным принтером; и указанные данные трехмерной печати беспроводным способом передают в определенное исполнительное устройство, например, в трехмерный принтер, в другой терминал пользователя или в облачный сервер. При этом пользователю не приходится использовать профессиональное программное обеспечение для моделирования при проектировании или профессиональное оборудование для трехмерного сканирования при сканировании; сложность получения данных трехмерной печати и затраты на их получение снижаются; обеспечивается простота действий пользователя. Этим расширяются возможности использования трехмерной печати для обычных пользователей и улучшается пользовательское восприятие умных очков и трехмерной печати.

В еще одном варианте осуществления, чтобы не допустить в ходе сканирования получения ошибочных трехмерных данных из-за сканирования соседнего объекта, объект, подлежащий сканированию, для сканирования помещают в определенную область сканирования. Соответственно, пользователь при сканировании объекта, подлежащего сканированию посредством умных очков, должен поместить объект, подлежащий сканированию, в заданную область отображения умных очков.

В еще одном варианте осуществления в умные очки встроен по меньшей мере один датчик из числа инфракрасного датчика, датчика распознавания изображения и ультразвукового датчика расстояния с целью придания умным очкам функции сканирования трехмерного объекта, конкретно, получения данных о форме, структуре, цвете и т.п. объекта, подлежащего сканированию. Пользователь, надев умные очки, может непосредственно выполнять сканирование с их помощью; то, что видит пользователь, непосредственно преобразуется в данные трехмерной печати, а пользователю не приходится использовать профессиональное программное обеспечение для моделирования при проектировании или профессиональное оборудование для трехмерного сканирования при сканировании; сложность получения данных трехмерной печати и затраты на их получение снижаются; обеспечивается простота действий пользователя. Этим расширяются возможности использования трехмерной печати для обычных пользователей и улучшается пользовательское восприятие умных очков и трехмерной печати.

В еще одном варианте осуществления трехмерное сканирование выполняют с использованием режима сканирования, соответствующего характеристической информации объекта, подлежащего сканированию, в результате чего эффективность и точность трехмерного сканирования повышаются; более того, обеспечивается простота действий пользователя и улучшается пользовательское восприятие.

В еще одном варианте осуществления для обеспечения возможности ввода результата сканирования, выполненного умными очками, в трехмерный принтер в конкретной форме для незамедлительной трехмерной печати, реализуют взаимодействие умных очков и трехмерного принтера с использованием единого протокола, например, BT или Wireless Fidelity (Wi-Fi); также могут предоставлять доступ к указанным данным трехмерной печати другим пользователям; или, когда требуется печать в другом месте (т.е., когда сканирование объекта и печать фактического законченного изделия осуществляют не в одном и том же месте и даже в разное время), данные трехмерной печати могут сохранять в облачном сервере, печатать изделие по этим данным могут в другом месте в соответствии с потребностью, а другим пользователям могут посредством указанного облачного сервера предоставлять доступ к указанным данным для загрузки или использования. Таким образом, создается возможность более удобного и быстрого использования данных трехмерной печати, а пользовательское восприятие улучшается.