无牙颌模型的计算机三维显示
作者：华先明 程祥荣 华中平 王贻宁
单位：华先明(湖北医科大学口腔医学院修复科 武汉,430070)；程祥荣(湖北医科大学口腔医学院修复科 武汉,430070)；王贻宁(湖北医科大学口腔医学院修复科 武汉,430070)；华中平(湖北工学院)
关键词：
中华口腔医学杂志000328 由于测量无牙颌牙槽嵴软组织形态及颌位关系有困难，计算机辅助设计/制造(computer aided design/manufacturing，CAD/CAM)系统目前主要应用于冠、桥、嵌体等固定义齿修复[1]。国内关于全口义齿CAD方面的研究也集中在模拟口腔高级修复专家全口义齿的排牙过程[2]，尚未能解决模型的三维(3D)数据测量和显示。本项研究通过应用三维坐标测量机(3 dimensional coordinate measuring machine，3DCMM)获取无牙颌模型的3D信息，在计算机上实现重建，为全口义齿CAD系统提供参考。
1.研究方法：
(1)测量：常规取模，人造石灌模。应用CNC C700 3DCMM(德国蔡司公司生产)测量时，探头沿着一组截面对上、下无牙颌模型的表面扫描，得到每一点的3D坐标值(X、Y、Z)。要求：①在模型表面曲率变化较大处(如牙槽嵴)选择测量点的数目要多；②在本坐标系内无法测量的倒凹区域(如上、下唇侧前庭，下颌舌骨嵴下方等处)应将模型转动并重新安置在一新坐标系中再进行测量。
(2)数据处理：将模型表面所得有序点的3D坐标 转化为数据文件并用软件读取。通过坐标系的平移、空间旋转，将两坐标系的数据拟合，实现其统一。
(3)显示：应用非均匀B样条方法对所测得的无牙颌模型表面的数据点进行两个方向(u，v)的参数化。根据模型表面测量点的坐标值反求曲面的控制顶点，显示出具有确定形状的上、下无牙颌的虚拟模型。本项研究应用C语言、FOXPR2.5和ACAD软件包联合编程。
2.结果：
将测得的有序点3D坐标进行数据处理，采用B样条方法，经曲面建模，生成上、下无牙颌的虚拟模型。实现了无牙颌模型的计算机3D显示。上、下无牙颌虚拟模型可在3D方向旋转观察，其数学模型是双3次B样条曲面。
3.结论：
3DCMM和B样条方法为计算机辅助无牙颌模型的3D显示提供了基本测量工具和建模方法。该无牙颌模型的3D显示系统为全口义齿的CAD系统提供了必要条件。
参考文献
1，Maeda Y，Minoura M，Tsutsumi S，et al.A CAD/CAM system for removable denture.Part I: Fabrication of complete denture.Int J Prosthet,1994，7:17-21.
2，吕培军,李国珍.计算机辅助设计在全口排牙的应用.中华口腔医学杂志，1992,27：134-136.
(收稿日期：1999-07-24), 百拇医药
单位：华先明(湖北医科大学口腔医学院修复科 武汉,430070)；程祥荣(湖北医科大学口腔医学院修复科 武汉,430070)；王贻宁(湖北医科大学口腔医学院修复科 武汉,430070)；华中平(湖北工学院)
关键词：
中华口腔医学杂志000328 由于测量无牙颌牙槽嵴软组织形态及颌位关系有困难，计算机辅助设计/制造(computer aided design/manufacturing，CAD/CAM)系统目前主要应用于冠、桥、嵌体等固定义齿修复[1]。国内关于全口义齿CAD方面的研究也集中在模拟口腔高级修复专家全口义齿的排牙过程[2]，尚未能解决模型的三维(3D)数据测量和显示。本项研究通过应用三维坐标测量机(3 dimensional coordinate measuring machine，3DCMM)获取无牙颌模型的3D信息，在计算机上实现重建，为全口义齿CAD系统提供参考。
1.研究方法：
(1)测量：常规取模，人造石灌模。应用CNC C700 3DCMM(德国蔡司公司生产)测量时，探头沿着一组截面对上、下无牙颌模型的表面扫描，得到每一点的3D坐标值(X、Y、Z)。要求：①在模型表面曲率变化较大处(如牙槽嵴)选择测量点的数目要多；②在本坐标系内无法测量的倒凹区域(如上、下唇侧前庭，下颌舌骨嵴下方等处)应将模型转动并重新安置在一新坐标系中再进行测量。
(2)数据处理：将模型表面所得有序点的3D坐标 转化为数据文件并用软件读取。通过坐标系的平移、空间旋转，将两坐标系的数据拟合，实现其统一。
(3)显示：应用非均匀B样条方法对所测得的无牙颌模型表面的数据点进行两个方向(u，v)的参数化。根据模型表面测量点的坐标值反求曲面的控制顶点，显示出具有确定形状的上、下无牙颌的虚拟模型。本项研究应用C语言、FOXPR2.5和ACAD软件包联合编程。
2.结果：
将测得的有序点3D坐标进行数据处理，采用B样条方法，经曲面建模，生成上、下无牙颌的虚拟模型。实现了无牙颌模型的计算机3D显示。上、下无牙颌虚拟模型可在3D方向旋转观察，其数学模型是双3次B样条曲面。
3.结论：
3DCMM和B样条方法为计算机辅助无牙颌模型的3D显示提供了基本测量工具和建模方法。该无牙颌模型的3D显示系统为全口义齿的CAD系统提供了必要条件。
参考文献
1，Maeda Y，Minoura M，Tsutsumi S，et al.A CAD/CAM system for removable denture.Part I: Fabrication of complete denture.Int J Prosthet,1994，7:17-21.
2，吕培军,李国珍.计算机辅助设计在全口排牙的应用.中华口腔医学杂志，1992,27：134-136.
(收稿日期：1999-07-24), 百拇医药