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30秒内生成设计方案,护目镜可量脸定制

发布时间:2020-05-24来源:科技日报作者:洪恒飞 柯溢能 江耘0

近日,记者从澳门官方游戏平台获悉,该校计算机辅助设计与图形学国家重点实验室周昆教授团队研制出一款“量脸定制”的护目镜,该护目镜通过三维测量佩戴者的脸部形状生成完全贴合的个性化定制,并利用3D打印技术完成生产,解决了护目镜长时间佩戴的舒适性问题,并能为佩戴者提供更周全的保护。

“量脸,即获得每一个用户的脸部三维数据,以此获取描述护目镜形状的几万个‘点’,这是个性化护目镜的第一步。”周昆介绍道,现在通过手机或平板设备的三维扫描能够一次获取对象的面部特征全部数据,尤其是眼珠、眼眶、鼻子等关键部位的位置与形状。护目镜的数字化模型如何构建是生成完美贴合人体眼眶的几何形状的关键一跃。

除了“量脸定制”避免护目镜造成勒痕外,科研人员还设计了直接在护目镜上生成安装近视镜片用的片槽,并在侧面设计通气孔增加空气对流减少起雾……凭借在三维建模和GPU计算方向上的深厚积累,周昆团队短时间内确定了梯度域级联优化的整体思路,并解决了接触面控制、槽孔位保持、自动对称性调整等难点问题,利用了GPU的大规模并行计算能力来加速优化求解过程,实现了获得用户脸部模型后30秒内完成护目镜的自动化设计,做到了“立等可见”。

“3D打印技术的发展和快速普及,使得这种护目镜可以在很短时间内以较低的成本完成定制化生产。”周昆说,创新的生产方式让这一护目镜技术能够顺理成章地走出实验室,直接服务广大医护人员。


前这项研究成果已经申请了国家发明专利,并在杭州两个医院开展了临床应用测试。医护人员普遍评价:“这种护目镜整个镜圈贴合在眼眶上,脸上的压迫感分布比较均匀,即使全天佩戴,在脸上留下的痕迹也不明显,取下后很快就消失了。近视镜片直接安装在护目镜上,起雾问题也大大改善。”


实际上,作为定制化的头戴设备自动设计,这一技术的应用场景并不限于个人或医用防护。”周昆说,未来不管是针对运动眼镜,还是虚拟现实/增强现实的头戴设备,这都是一项极具前景的技术。


科技日报 2020年5月24日