阅读说明：本技术 一种用于3dp多色打印的彩色模型最大色差表示方法 (Color model maximum color difference representation method for 3DP multi-color printing ) 是由 徐杰 李振亮 梁吉祥 张苗苗 于 2020-11-30 设计创作，主要内容包括：一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法,属于3DP多色打印领域。用。(R,G,B)24比特中的8比特的彩色值表示4通道(C,M,Y,K)的彩色值,建立(R,G,B)←→(C,M,Y,K)一一对应关系,同时将这8比特的彩色值尽量拉开距离,使得在模型设计时,不因红绿蓝值发生扰动,而改变对应关系。相比于现有技术,本发明简化了建立(R,G,B)与(C,M,Y,K)对应关系的难度,并解决了(R,G,B)与(C,M,Y,K)的对应关系在(R,G,B)值发生扰动时会发生变化的问题。(A color model maximum color difference representation method for 3DP multi-color printing belongs to the field of 3DP multi-color printing. The application is as follows. The 8-bit color value in the (R, G, B)24 bits represents the color value of 4 channels (C, M, Y, K), the one-to-one correspondence relationship of (R, G, B) ← → (C, M, Y, K) is established, and meanwhile, the 8-bit color value is separated as far as possible, so that the correspondence relationship is not changed due to the disturbance of red, green and blue values during model design. Compared with the prior art, the method simplifies the difficulty of establishing the corresponding relation between (R, G, B) and (C, M, Y, K), and solves the problem that the corresponding relation between (R, G, B) and (C, M, Y, K) changes when the (R, G, B) value is disturbed.)

一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法

技术领域

本发明涉及3DP多色打印领域，具体涉及一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法。

背景技术

3D技术打印(3D Printing)是快速成型技术(Rapid PrototypingManufacturing)的一种，它也被叫做增材制造(additive manufacturing)。它的基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面，然后一层一层的打印出来并按原来的位置堆积到一起，形成一个实体的立体模型。3DP打印是3D打印的一种工艺，用3DP技术的3D打印机使用标准喷墨打印技术，通过将液态连结体铺放在粉末薄层上，以打印横截面数据的方式逐层创建各部件，创建三维实体模型，采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩，还可以将彩色分析结果直接描绘在模型上，模型样品所传递的信息较大。目前，彩色3DP打印的喷头一般有(C,M,Y,K)即(天蓝、品红、黄、黑)四个喷孔通道，每个通道可以有(0,1,2,3)四个深度值，对应(无、小、中、大)墨滴大小，使每个像素点可以打印不同的粘结强度。每个像素点每个通道可以用2个比特(00、01、10、11)来表示4个深度值。每个像素有(C,M,Y,K)4个通道可以喷射，因此每个像素的色彩、深浅可以用2*4＝8比特来表示。

3DP喷头按像素打印每一层图案，且图案用(C,M,Y,K)四色表示。打印前需要对三维模型进行切片处理，且用图案表示每一层的模型形状。

但是，设计三维彩色模型时，一般用Geomagics、Zbrush、Maya等通用软件设计，生成OBJ、WRL等通用三维模型数据格式。这些格式是用红、绿、蓝(R,G,B)来表示彩色，每个颜色有(0,...,255)共256个深度值，每个颜色通道用8个比特来表示。切片处理后，每一层模型是一个用(R、G、B)三色表示的图案。

这样，就需要将(R,G,B)表示转换成(C,M,Y,K)表示。从3种色彩转换到4种色彩，一般很难找到一一对应关系，而且当(R,G,B)值发生微小扰动，(C,M,Y,K)的对应关系会发生变化。

例如，一般流行的(R,G,B)到(C,M,Y,K)的转换公式：

R'＝R/255

G'＝G/255

B'＝B/255

K＝1-max(R',G',B')

C＝(1-R'-K)/(1-K)

M＝(1-G'-K)/(1-K)

Y＝(1-B'-K)/(1-K)

(这里CMYK为[0,1]区间实数，放大到[0,4]区间后，离散化取整)

反映射公式为：

R'＝(1-C)(1-K)

G'＝(1-M)(1-K)

B'＝(1-Y)(1-K)

(1-K)＝max(R',G',B')

当K不等于1时，(C,M,Y)总有一个要等于0。因此，如果(C,M,Y,K)取值为(非1，非0，非0，非0)则找不到(R,G,B)对应点。公式不能形成一一对应关系。

发明内容

为了找到(R,G,B)与(C,M,Y,K)的一一对应关系，并且在设计彩色模型时，保证(R,G,B)与(C,M,Y,K)的对应关系在(R,G,B)值发生扰动时不发生变化，就需要在(R,G,B)与(C,M,Y,K)对应关系中，(R,G,B)自身间距足够大。

(R,G,B)与(C,M,Y,K)是两种不同的色系，这里在3DP打印中不需要(C,M,Y,K)表示的是真实世界的颜色，不需要它们所表达的色彩效果与(R,G,B)相同或相近。

本发明提供的一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法，包括以下步骤：

(R,G,B)每种颜色用8比特表示，一共24比特。(C,M,Y,K)每个通道用2比特表示，一共8比特。(R,G,B)的彩色值24大于(C,M,Y,K)的彩色值8，说明(R,G,B)3彩色值足够用来表示4通道(C,M,Y,K)值，用(R,G,B)24比特中的8比特的彩色值表示4通道(C,M,Y,K)的彩色值，建立(R,G,B)与(C,M,Y,K)一一对应关系。同时将这8比特的彩色值尽量拉开距离，使得在模型设计时，不因红绿蓝值发生扰动，而改变对应关系。

设计方案为：

其中，1表示该位置比特的值允许有变化，0表示该比特的值不变，这样一共有8个比特有变化，对应(C,M,Y,K)的8比特取值，形成一一对应关系。

将比特位尽量靠左(高位)，使得不同(R,G,B)色彩值的间距拉到最大。

有益效果

本发明提供一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法，建立(R,G,B)与(C,M,Y,K)一一对应关系，相比于现有技术，本发明简化了建立(R,G,B)与(C,M,Y,K)对应关系的难度，并解决了(R,G,B)与(C,M,Y,K)的对应关系在(R,G,B)值发生扰动时会发生变化的问题。

具体实施方式

(R,G,B)与(C,M,Y,K)

一种用于3DP多色打印的彩色模型最大色差表示方法，包括以下步骤：

(R,G,B)每种颜色用8比特表示，一共24比特。(C,M,Y,K)每个通道用2比特表示，一共8比特。(R,G,B)的彩色值24大于(C,M,Y,K)的彩色值8，说明(R,G,B)3彩色值足够用来表示4通道(C,M,Y,K)值，用(R,G,B)24比特中的8比特的彩色值表示4通道(C,M,Y,K)的彩色值，建立(R,G,B)←→(C,M,Y,K)一一对应关系。同时将这8比特的彩色值尽量拉开距离，使得在模型设计时，不因红绿蓝值发生扰动，而改变对应关系。

设计方案为：

其中，1表示该位置比特的值允许有变化，0表示该比特的值不变，这样一共有8个比特有变化，对应(C,M,Y,K)的8比特取值，形成一一对应关系。

将比特位尽量靠左(高位)，使得不同(R,G,B)色彩值的间距拉到最大。

下面以一个实际案例对本发明的技术方案进行进一步的描述。

已知(C,M,Y,K)的取值，求对应的(R,G,B)值。

令R,G,B的前2位比特值，分别对应C,M,Y的2位比特值，R的第3位比特对应K的第1位比特，G的第3位比特对应K的第2位比特。

即：

K1＝(int)(K/2)；K2＝K-K1*2；

R＝C*64+K1*32；G＝M*64+K2*32；B＝85*Y；

这样，保证(R,G,B)彩色值间距拉开，至少是32。按此公式，已知(C,M,Y,K)的取值，就可以求对应的(R,G,B)值。

(R,G,B)←→(C,M,Y,K)对应表如下：