虚拟牙齿矫正系统中的排牙算法研究与实现

发布时间：2020-06-17 19:07

【摘要】： 牙齿排列在虚拟牙齿矫正系统中占有十分重要的地位。在虚拟牙齿矫正系统中的三维空间环境下实现牙齿的自动排列,是一个非常复杂的问题。本文对牙齿的排列问题进行了深入的分析和系统的研究,解决了虚拟牙齿矫正系统中牙齿的自动排列问题。 虚拟牙齿矫正系统中自动排牙算法的操作对象是单颗牙齿,要对单颗牙齿进行操作就必须对牙齿的数据进行分析。本文在分析了牙齿模型数据顶点信息的基础上利用顶点的离散高斯曲率值选取了各类型牙齿的特征点,并根据选取的特征点构造了牙齿坐标系,充分反应了牙齿的三条方向轴;最后根据牙齿坐标系建立了牙齿包容长方体。牙齿的初始位姿可以从牙齿模型数据坐标系中获得,而理想的位姿是要通过排牙算法根据牙弓曲线模型和牙齿的方向轴来确定。文中采用了β函数拟合牙弓曲线,并结合牙齿坐标系和牙齿包容长方体确定了牙齿的最终位置与姿态。最后,在理想的牙弓曲线上,根据排牙原则及专家经验,利用自动排牙算法对牙齿进行排列。 在Visual Studio 2005开发环境下,结合OpenGL,实现了虚拟牙齿矫正系统的自动排牙功能。实验表明算法有效,排列效果整齐。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R783
【图文】：

6图 2.1 牙齿分类和部位名称所周知，口腔内不同位置的牙齿有不同的形状与功能。因此，牙医和其查和研究时对牙齿有科学的记录方法，称之为牙位标记法。目前在全世牙位标记法，在美国通常采用一种称为帕雷特的牙位标记法，这种方法始成人右上颌第三磨牙开始，用 1 至 32 按顺时针方向将每颗牙齿编上号。国不同的牙位标记祛，这种方法先将口腔划分成类似平面坐标系，分成上和右下四个区，然后从上下颌切牙开始向后编号，每一区有 8 颗牙齿号。具体标记如图 2.2 所示。

特征点选取流程

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 白玉兴,周洁珉,王邦康,祁鹏,高洪涛,颜永年,张剑,邓燕;国产无托槽隐形正畸矫治系统的开发与研制[J];北京口腔医学;2004年02期

2 王邦康;口腔正畸矫治方法的新进展——无托槽隐形矫治器的研究与展望[J];北京口腔医学;2005年01期

3 宋如杰,张永德,赵占芳,吕培军,王勇;用于机器人全口义齿制作的排牙算法[J];北京理工大学学报;2001年04期

4 姜波;;基于κ-DOPs包围盒碰撞检测算法的改进[J];燕山大学学报;2008年04期

5 刘金义,侯宝明;STL格式实体的快速拓扑重建[J];工程图学学报;2003年04期

6 邢英杰,张少华,刘晓冰;虚拟手术系统技术现状[J];计算机工程与应用;2004年07期

7 神会存,李建华,周来水;三角网格模型顶点法矢与离散曲率计算[J];计算机工程与应用;2005年26期

8 方惠兰,王国瑾;三角网格曲面上离散曲率估算方法的比较与分析[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年11期

9 卫炜;周来水;张丽艳;;海量STL文件的快速读取与显示[J];机械科学与技术;2006年08期

10 胡伟,段银钟,林珠;牙弓形态的预测及分析系统的开发[J];口腔材料器械杂志;2001年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 纪峰;虚拟牙齿矫正系统的研究与开发[D];西安科技大学;2006年

2 齐宝明;三角网格离散曲率估计和Taubin方法改进[D];大连理工大学;2008年

3 李海燕;牙齿排列与移动的智能计算软件研究[D];西安科技大学;2009年

本文编号：2718033