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時間:2020年05月26日
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浙江大學(xué)“量臉定制”護(hù)目鏡 設(shè)計只需30秒 完美貼合眼眶
拿起手機(jī)給臉部做一次三維掃描,數(shù)據(jù)導(dǎo)入自動化程序,僅用30秒就自動生成完美貼合眼眶的幾何形狀。緊接著,一個“量臉定制”的護(hù)目鏡就由3D打印技術(shù)生產(chǎn)出來。浙江大學(xué)這項最新成果克服了傳統(tǒng)護(hù)目鏡無法完美貼合的缺陷,日前受到在杭州試戴體驗的醫(yī)護(hù)人員好評。
“這是一項自動化設(shè)計技術(shù)。”浙大計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)國家重點實驗室教授周昆說,程序快速完成包括尺寸、傾角、鏡眼距、樁頭張角等數(shù)十項參數(shù)的優(yōu)化計算,讓描述護(hù)目鏡形狀的幾萬個“點”能通過不斷調(diào)整最終完全貼合人臉。
在戰(zhàn)疫一線,傳統(tǒng)護(hù)目鏡給醫(yī)護(hù)人員帶來了不少麻煩:尺寸單一,依靠強(qiáng)力勒緊系帶“適配”臉部形狀;長時間勒緊皮膚造成臉部嚴(yán)重“壓瘡”,存在破口感染風(fēng)險;近視人員在眼鏡外再套一層護(hù)目鏡,使用更加不便……
定制護(hù)目鏡有效解決了長時間佩戴的功能性與舒適性問題。科研人員直接在護(hù)目鏡上生成安裝眼鏡片用的片槽,使用者免于戴兩副眼鏡的負(fù)擔(dān)。設(shè)計側(cè)面通氣孔,增加空氣對流,減少起霧。醫(yī)護(hù)人員試用后說,這種護(hù)目鏡整個鏡圈貼合在眼眶上,臉上的壓迫感分布比較均勻,佩戴一整天,壓痕也不明顯。
周昆教授團(tuán)隊?wèi){借在三維建模和幾何計算方向上的深厚積累,解決了定制護(hù)目鏡設(shè)計中接觸面控制、槽孔位保持、自動對稱性調(diào)整等難點問題,并利用GPU的大規(guī)模并行計算能力來加速優(yōu)化求解過程。用戶在完成三維掃描后,完美貼合的護(hù)目鏡設(shè)計立等可見。
“3D打印技術(shù)的成熟和普及讓我們能在很短時間內(nèi)以較低成本完成護(hù)目鏡的定制化生產(chǎn),甚至在表面彩印上個性化圖案。目前這項研究成果已申請國家發(fā)明專利,并在杭州兩個醫(yī)院完成了臨床應(yīng)用測試。”周昆表示,定制化頭戴設(shè)備自動設(shè)計技術(shù)應(yīng)用前景廣闊,未來還可用于運動眼鏡、虛擬現(xiàn)實或增強(qiáng)現(xiàn)實頭戴設(shè)備等的設(shè)計與生產(chǎn)。
來源:浙江新聞客戶端
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