一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法与流程

1.本发明涉及计算辅助设计领域，特别涉及一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法。

背景技术：

2.珠宝首饰业做为一种创意产业，不仅要在款式设计上和生产工艺上赋予创意，更应在产品的整体风格和系列产品的推广理念上，向推陈出新的方向发展，从而开拓更加广阔的消费市场。
3.传统的珠宝设计往往通过设计者聆听消费者的设计建议，根据消费者的体型完成珠宝的设计工作，这种定制珠宝的设计方式对于普通消费者来说价格过于昂贵，不能够适合广大的消防者体，从而衍生出了批量生产珠宝首饰的制造工业，通过定制同样的模型款式进行批量制造，并将产品分发至不同的地区来避免持有相同款式的消费者的碰面，然而批量生产珠宝的方式却不能有效满足每一位用户的设计需求，导致顾客们的消费欲望降低，不利于珠宝行业的发展。
4.因此，需要一种能够高效率的为用户设计定制类珠宝的方法，来解决现有珠宝行业所存在的问题。

技术实现要素：

5.本发明提供一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，用以提高定制类珠宝的设计效率，并带给用户设计体验感，提高用户的消费欲望。
6.本发明提供的一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，包括：
7.获取用户对珠宝首饰的设计需求；
8.根据用户的设计需求利用三维软件对珠宝首饰进行主体形状建模，得到珠宝首饰的主体模型；
9.将所述主体模型导入虚幻引擎并根据用户对珠宝首饰的材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件进行二次设计，得到珠宝首饰模型；
10.利用虚幻引擎构建外部虚拟环境，并获取该珠宝首饰模型在各种外部虚拟环境下的渲染调试结果。
11.优选的，所述获取用户对珠宝首饰的设计需求包括：
12.通过人体三维扫描技术获取用户佩戴需要设计的珠宝首饰的人体部位的体型参数；
13.根据所述体型参数，根据预设的体型参数-珠宝首饰参数对照表格确定珠宝首饰的设计需求。
14.优选的，所述根据用户的设计需求利用三维软件对珠宝首饰进行主体形状建模，得到珠宝首饰的主体模型包括：
15.根据用户的设计需求，确定用户所选择的珠宝首饰的佩戴类型；
16.根据所述佩戴类型确定组成珠宝首饰的多个次级结构，其中，所述次级结构包括珠宝首饰的镶嵌底座、宝石或者镶嵌主体、用于佩戴的链式或挂式结构；
17.选定每个次级结构所对应预设的结构素材库，并将该结构素材库加载至素材选择界面供用户选择；
18.确定用户所选择的作为次级结构的结构素材，并根据所述佩戴类型所对应预设的组装规则进行自动组装得到第一模型；
19.确定每个次级结构对应预设的外挂结构素材库，并将该外挂结构素材库加载至外挂素材选择界面供用户选择；
20.利用用户所选择的外挂结构素材对所述第一模型进行装饰，得到第二模型；
21.根据用户的设计需求，对第二模型进行比例调整得到主体模型。
22.优选的，所述确定用户所选择的作为次级结构的结构素材，并根据所述佩戴类型所对应预设的组装规则进行自动组装得到第一模型包括：
23.确定用户所选择的结构素材，并将其显示在设计界面作为次级结构；
24.所述次级结构上预设有多个连接节点，且每个连接节点预设有属性信息，其中，所述属性信息用于确定该连接节点所能连接的其他结构素材的类型；
25.确定设计界面上的每个连接节点的属性信息，并根据属性信息对多个连接节点进行自动连接；
26.在完成自动连接后，以次级结构中珠宝首饰的镶嵌底座为对照主体，确定该镶嵌底座的正对方向并对其余的次级结构进行面对方向的调整后，得到第一模型。
27.优选的，所述根据用户的设计需求，对第二模型进行比例调整得到主体模型包括：
28.获取用户对第二模型上各个次级结构的相对比例调整建议，并根据相对比例调整建议对第二模型上对应的次级结构进行比例调整得到第三模型：
29.根据用户的设计需求，确定用户用于佩戴需要设计的珠宝首饰的人体部位的体型参数，并根据预设的体型参数-珠宝首饰参数对照表格确定珠宝首饰参数，其中，所述珠宝首饰参数包括内孔径参数；
30.根据所述珠宝首饰参数对所述第三模型进行调整，得到主体模型。
31.优选的，所述将主体模型导入虚幻引擎并根据用户对珠宝首饰的材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件进行二次设计，得到珠宝首饰模型包括：
32.确定次级结构中的结构表面，并对结构表面进行平滑处理；
33.对平滑处理后的结构表面进行区域分割得到结构表面的模型蒙皮，其中，所述模型蒙皮由网格点、相邻网格点之间的网格线、相邻网格线围成的网格面组成；
34.获取用户对每个次级结构对应的材质要求；
35.根据材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件对模型蒙皮进行贴图工作；
36.在进行贴图工作时，将模型蒙皮上每个网格面利用贴图文件进行贴图，并对相邻两个网格面进行贴图平滑处理；
37.对主体模型上每个次级结构进行贴图工作后得到珠宝首饰模型。
38.优选的，所述对相邻两个网格面进行贴图平滑处理包括：
39.确定相邻两个网格面各自的法向量之间的夹角量，当该夹角量小于预设的夹角量
阈值时确定该两个网格面存在平滑过渡关系，当该夹角量大于预设的夹角量阈值时确定该两个网格面不存在平滑过渡关系；
40.若该两个网格面不存在平滑过渡关系，则不对这两个网格面进行平滑处理；
41.若该两个网格面存在平滑过渡关系，则确定两个网格面之间的网格线向其中一个网格面所处方向垂直延伸第一预设距离的区域为该网格面的第一区域；
42.确定网格线其中一个网格面所处方向垂直延伸第二预设距离的区域为该网格面的第二区域；
43.用该网格面的第二区域减去该网格面的第一区域得到该网格面的第三区域；
44.确定网格线两边的网格面各自对应的第三区域的区域中心，将两个网格面进行从一个区域中心向另一个区域中心方向的平滑过渡，得到两面一体的平滑面；
45.确定该平滑面内是否存在纹理断裂，若存在纹理断裂则根据用于贴图的贴图文件对应的纹理补充素材对断裂的纹理进行补充。
46.优选的，所述利用虚幻引擎构建外部虚拟环境，并获取该珠宝首饰模型在各种外部虚拟环境下的渲染调试结果包括：
47.利用人体三维扫描技术获取用户的身体体型数据，利用用户的身体体型数据在虚拟引擎中进行人体建模得到用户人体模型；
48.利用虚幻引擎构自带的环境数据库生成外部环境，其中，外部环境包括用户人体模型以外的空间环境以及外部光环境；
49.在虚幻引擎中将珠宝首饰模型佩戴在用户人体模型上对应位置，将佩戴珠宝首饰模型后的用户人体模型置于外部环境，并对外部光环境进行调整，同时调整珠宝首饰模型的反光参数和透光参数，利用虚幻引擎的光源追踪技术，观察珠宝首饰模型的展示效果。
50.优选的，在对主体模型进行二次设计时还进行以下操作：
51.确定主体模型上是否存在玉石配件，若存在玉石配件则获取用户对玉石配件的外形设计需求以及材质设计需求；
52.根据用户对玉石配件的外形设计需求确定该玉石配件的体型参数；
53.根据用户对玉石配件的材质设计需求确定该玉石配件对应的宝石类型；
54.根据该玉石配件对应的宝石类型确定对应预设的宝石数据存储库，其中，所述宝石数据存储库内存储有对应该种宝石类型的所有库存宝石的三维扫描数据；
55.根据该玉石配件的体型参数建立玉石配件模型，将该玉石配件模型与宝石数据存储库内每一个库存宝石对应的三维扫描数据进行空间重合匹配，确定能够将玉石配件模型完全内含的多个三维数据所对应的库存宝石为可用宝石，并计算出每个可用宝石在切割出该玉石配件后边角料的体积；
56.确定切割出该玉石配件后边角料的体积最小的可用宝石为目标宝石。
57.优选的，还包括根据珠宝首饰模型的设计结果预测所设计的珠宝首饰的价格，步骤如下：
58.确定该珠宝首饰模型每一个结构的体积以及该结构对应的材质，并确定该材质的单位体积价格；
59.根据该结构的体积以及该结构对应的材质的单位体积价格计算出该结构的材料费，同时确定根据该结构对应设置的结构加工费；
60.根据多个结构对应的材料费及加工费，计算得到该珠宝首饰模型的总体价格。
61.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
62.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
63.图1为本发明实施例中一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法的步骤流程图；
64.图2为本发明实施例中建立主体模型的步骤流程图；
65.图3为本发明实施例中建立珠宝首饰模型的步骤流程图。
具体实施方式
66.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
67.本发明实施例提供了一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，如图1，包括：
68.步骤s1、获取用户对珠宝首饰的设计需求；
69.步骤s2、根据用户的设计需求利用三维软件对珠宝首饰进行主体形状建模，得到珠宝首饰的主体模型；
70.步骤s3、将主体模型导入虚幻引擎并根据用户对珠宝首饰的材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件进行二次设计，得到珠宝首饰模型；
71.步骤s4、利用虚幻引擎构建外部虚拟环境，并获取该珠宝首饰模型在各种外部虚拟环境下的渲染调试结果。
72.上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过获取用户对珠宝首饰的设计需求，然后根据用户的设计需求利用三维软件对珠宝首饰进行主体形状建模，得到珠宝首饰的主体模型，将主体模型导入虚幻引擎并根据用户对珠宝首饰的材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件进行二次设计，得到珠宝首饰模型，最后利用虚幻引擎构建外部虚拟环境，获取该珠宝首饰模型在各种外部虚拟环境下的渲染调试结果并将渲染调试结果展示给用户。一方面通过规范化地获取用户的设计需求对珠宝首饰进行针对式设计，提高设计速度的同时降低了设计难度并且精准符合用户的欣赏口味，另一方面通过虚幻引擎的光学追踪功能，能够完美展现珠宝首饰的实际效果。
73.在一个优选实施例中，获取用户对珠宝首饰的设计需求包括：
74.通过人体三维扫描技术获取用户佩戴需要设计的珠宝首饰的人体部位的体型参数；
75.根据体型参数，根据预设的体型参数-珠宝首饰参数对照表格确定珠宝首饰的设计需求。
76.上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过人体三维扫描技术获取用户佩戴需要设计的珠宝首饰的人体部位的体型参数，根据体型参数，根据预设的体型参数-珠宝首饰参数对照表格确定珠宝首饰的设计需求，从而根据设计需求对珠宝首饰进行设计，使设计
出的珠宝首饰能够完美契合用户的体型，避免珠宝首饰的松动易脱落以及与人体比例不适合导致难看的问题。
77.在一个优选实施例中，如图2，根据用户的设计需求利用三维软件对珠宝首饰进行主体形状建模，得到珠宝首饰的主体模型包括：
78.步骤s21、根据用户的设计需求，确定用户所选择的珠宝首饰的佩戴类型；
79.步骤s22、根据佩戴类型确定组成珠宝首饰的多个次级结构，其中，次级结构包括珠宝首饰的镶嵌底座、宝石或者镶嵌主体、用于佩戴的链式或挂式结构；
80.步骤s23、选定每个次级结构所对应预设的结构素材库，并将该结构素材库加载至素材选择界面供用户选择；
81.步骤s24、确定用户所选择的用于作为次级结构的结构素材，并根据佩戴类型所对应预设的组装规则进行自动组装得到第一模型；
82.步骤s25、确定每个次级结构对应预设的外挂结构素材库，并将该外挂结构素材库加载至外挂素材选择界面供用户选择；
83.步骤s26、利用用户所选择的外挂结构素材对第一模型进行装饰，得到第二模型；
84.步骤s27、根据用户的设计需求，对第二模型进行比例调整得到主体模型。
85.上述技术方案的工作原理和有益效果为：在对珠宝首饰进行主体形状建模时，需要根据用户的设计需求，确定用户所选择的珠宝首饰的佩戴类型，从而根据佩戴类型确定组成珠宝首饰的多个次级结构，其中，次级结构包括珠宝首饰的镶嵌底座、宝石或者镶嵌主体、用于佩戴的链式或挂式结构；在确定组成珠宝首饰的多个次级结构后，选定每个次级结构所对应预设的结构素材库，并将该结构素材库加载至素材选择界面供用户选择，从而让用户能够根据自身喜好自行为珠宝首饰选择设计结构，降低设计师的设计难度，提高设计效率。确定用户所选择的用于作为次级结构的结构素材，并根据佩戴类型所对应预设的组装规则进行自动组装得到第一模型；确定每个次级结构对应预设的外挂结构素材库，并将该外挂结构素材库加载至外挂素材选择界面供用户选择，然后利用用户所选择的外挂次级结构对第一模型进行装饰，得到第二模型，最后根据用户的设计需求，对第二模型进行比例调整得到主体模型。从而对用户的设计需求进行了规范化，使用户对珠宝首饰的要求更为具体，降低了设计难度的同时提高了设计效率，并且能够在较大程度上符合用户的设计需求。
86.在一个优选实施例中，确定用户所选择的用于作为次级结构的结构素材，并根据佩戴类型所对应预设的组装规则进行自动组装得到第一模型包括：
87.确定用户所选择的结构素材，并将其显示在设计界面作为次级结构；
88.次级结构上预设有多个连接节点，且每个连接节点预设有属性信息，其中，属性信息用于确定该连接节点所能连接的其他次级结构的类型；
89.确定设计界面上的每个连接节点的属性信息，并根据属性信息对多个连接节点进行自动连接；
90.在完成自动连接后，以次级结构中珠宝首饰的镶嵌底座为对照主体，确定该镶嵌底座的正对方向并对其余的次级结构进行面对方向的调整后，得到第一模型。
91.上述技术方案的工作原理和有益效果为：在根据佩戴类型所对应预设的组装规则进行自动组装得到第一模型的过程中，需要确定用户所选择的用于作为次级结构的结构素
材，并将其显示在设计界面，从而使连接过程可视化并且方便设计者对连接节点的参数进行调整；次级结构上预设有多个连接节点，且每个连接节点预设有属性信息，其中，属性信息用于确定该连接节点所能连接的其他次级结构的类型，设计人员能够对连接节点的位置以及属性信息进行调整以适应多种的设计需求，从而提高规范式设计时的设计多样性；确定设计界面上的每个连接节点的属性信息，并根据属性信息对多个连接节点进行自动连接，减去设计人员在进行设计时对多个部件的组装步骤，提高设计效率；在完成自动连接后，以次级结构中珠宝首饰的镶嵌底座为对照主体，确定该镶嵌底座的正对方向并对其余的次级结构进行面对方向的调整后，得到第一模型。从而实现了对珠宝首饰的部分自动化设计，有效提高了设计效率。
92.在一个优选实施例中，根据用户的设计需求，对第二模型进行比例调整得到主体模型包括：
93.获取用户对第二模型上各个次级结构的相对比例调整建议，并根据相对比例调整建议对第二模型上对应的次级结构进行比例调整得到第三模型：
94.根据用户的设计需求，确定用户用于佩戴需要设计的珠宝首饰的人体部位的体型参数，并根据预设的体型参数-珠宝首饰参数对照表格确定珠宝首饰参数，其中，珠宝首饰参数包括内孔径参数；
95.根据珠宝首饰参数对第三模型进行调整，得到主体模型。
96.上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过获取用户对第二模型上各个次级结构的相对比例调整建议，并根据相对比例调整建议对第二模型上对应的次级结构进行比例调整得到第三模型，通过比例的可调整化使设计结果多样化。根据用户的设计需求，确定用户用于佩戴需要设计的珠宝首饰的人体部位的体型参数，并根据预设的体型参数-珠宝首饰参数对照表格确定珠宝首饰参数，
97.其中，珠宝首饰参数包括内孔径参数；根据珠宝首饰参数对第三模型进行调整，得到主体模型。从而实现了根据用户自身人体部位的体型参数进行对应设计，防止设计出的珠宝首饰不易佩戴以及大小不合适。
98.在一个优选实施例中，如图3，将主体模型导入虚幻引擎并根据用户对珠宝首饰的材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件进行二次设计，得到珠宝首饰模型包括：
99.步骤s31、确定次级结构中的结构表面，并对结构表面进行平滑处理；
100.步骤s32、对平滑处理后的结构表面进行区域分割得到结构表面的模型蒙皮，其中，模型蒙皮由网格点、相邻网格点之间的网格线、相邻网格线围成的网格面组成；
101.步骤s33、获取用户对每个次级结构对应的材质要求；
102.步骤s34、根据材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件对模型蒙皮进行贴图工作；
103.步骤s35、在进行贴图工作时，将模型蒙皮上每个网格面利用贴图文件进行贴图，并对相邻两个网格面进行贴图平滑处理；
104.步骤s36、对主体模型上每个次级结构进行贴图工作后得到珠宝首饰模型。
105.上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过确定次级结构中的结构表面，并对结构表面进行平滑处理，从而将结构对接产生的缝隙以及重合、细微凸起进行了平滑优化，
方便后续的贴图工作。对平滑处理后的结构表面进行区域分割得到结构表面的模型蒙皮，其中，模型蒙皮由网格点、相邻网格点之间的网格线、相邻网格线围成的网格面组成；获取用户对每个次级结构对应的材质要求；根据材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件对模型蒙皮进行贴图工作；在进行贴图工作时，将模型蒙皮上每个网格面利用贴图文件进行贴图，并对相邻两个网格面进行贴图平滑处理；对主体模型上每个次级结构进行贴图工作后得到珠宝首饰模型。从而实现对次级结构进行分割化的多线程贴图处理，提高贴图速度，然后通过贴图平滑处理使次级结构上的贴图一体化。
106.在一个优选实施例中，对相邻两个网格面进行贴图平滑处理包括：
107.确定相邻两个网格面各自的法向量之间的夹角量，当该夹角量小于预设的夹角量阈值时确定该两个网格面存在平滑过渡关系，当该夹角量大于预设的夹角量阈值时确定该两个网格面不存在平滑过渡关系；
108.若该两个网格面不存在平滑过渡关系，则不对这两个网格面进行平滑处理；
109.若该两个网格面存在平滑过渡关系，则确定两个网格面之间的网格线向其中一个网格面所处方向垂直延伸第一预设距离的区域为该网格面的第一区域；
110.确定网格线其中一个网格面所处方向垂直延伸第二预设距离的区域为该网格面的第二区域；
111.用该网格面的第二区域减去该网格面的第一区域得到该网格面的第三区域；
112.确定网格线两边的网格面各自对应的第三区域的区域中心，将两个网格面进行从一个区域中心向另一个区域中心方向的平滑过渡，得到两面一体的平滑面；
113.确定该平滑面内是否存在纹理断裂，若存在纹理断裂则根据用于贴图的贴图文件对应的纹理补充素材对断裂的纹理进行补充。
114.上述技术方案的工作原理和有益效果为：在对相邻两个网格面进行贴图平滑处理时，需要确定相邻两个网格面各自的法向量之间的夹角量，当该夹角量小于预设的夹角量阈值时确定该两个网格面存在平滑过渡关系，当该夹角量大于预设的夹角量阈值时确定该两个网格面不存在平滑过渡关系，从而有效分辨两个网格面之间的连接关系；若该两个网格面不存在平滑过渡关系，则不对这两个网格面进行平滑处理；若该两个网格面存在平滑过渡关系，则确定两个网格面之间的网格线向其中一个网格面所处方向垂直延伸第一预设距离的区域为该网格面的第一区域；确定网格线其中一个网格面所处方向垂直延伸第二预设距离的区域为该网格面的第二区域；用该网格面的第二区域减去该网格面的第一区域得到该网格面的第三区域；确定网格线两边的网格面各自对应的第三区域的区域中心，将两个网格面进行从一个区域中心向另一个区域中心方向的平滑过渡，得到两面一体的平滑面；确定该平滑面内是否存在纹理断裂，若存在纹理断裂则根据用于贴图的贴图文件对应的纹理补充素材对断裂的纹理进行补充。从而实现了对不同网格面贴图的一体化处理，使贴图效果更加平滑。
115.在一个优选实施例中，利用虚幻引擎构建外部虚拟环境，并获取该珠宝首饰模型在各种外部虚拟环境下的渲染调试结果包括：
116.利用人体三维扫描技术获取用户的身体体型数据，利用用户的身体体型数据在虚拟引擎中进行人体建模得到用户人体模型；
117.利用虚幻引擎构自带的环境数据库生成外部环境，其中，外部环境包括用户人体
模型以外的空间环境以及外部光环境；
118.在虚幻引擎中将珠宝首饰模型佩戴在用户人体模型上对应位置，将佩戴珠宝首饰模型后的用户人体模型置于外部环境，并对外部光环境进行调整，同时调整珠宝首饰模型的反光参数和透光参数，利用虚幻引擎的光源追踪技术，观察珠宝首饰模型的展示效果。
119.上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过利用人体三维扫描技术获取用户的身体体型数据，利用用户的身体体型数据在虚拟引擎中进行人体建模得到用户人体模型；然后利用虚幻引擎构自带的环境数据库生成外部环境，其中，外部环境包括用户人体模型以外的空间环境以及外部光环境；在虚幻引擎中将珠宝首饰模型佩戴在用户人体模型上对应位置，将佩戴珠宝首饰模型后的用户人体模型置于外部环境，并对外部光环境进行调整，同时调整珠宝首饰模型的反光参数和透光参数，利用虚幻引擎的光源追踪技术，观察珠宝首饰模型的展示效果。从而实现了将用户人体体型数据导入虚幻引擎建立人体模型来佩戴所设计的珠宝首饰，让用户能够直观地看见自己佩戴珠宝首饰后的效果，然后通过虚幻引擎快速构建虚拟场景并调节光源，让用户能够看见珠宝首饰在佩戴时的具体效果，提高用户的设计体验。
120.在一个优选实施例中，在对主体模型进行二次设计时还进行以下操作：
121.确定主体模型上是否存在玉石配件，若存在玉石配件则获取用户对玉石配件的外形设计需求以及材质设计需求；
122.根据用户对玉石配件的外形设计需求确定该玉石配件的体型参数；
123.根据用户对玉石配件的材质设计需求确定该玉石配件对应的宝石类型；
124.根据该玉石配件对应的宝石类型确定对应预设的宝石数据存储库，其中，宝石数据存储库内存储有对应该种宝石类型的所有库存宝石的三维扫描数据；
125.根据该玉石配件的体型参数建立玉石配件模型，将该玉石配件模型与宝石数据存储库内每一个库存宝石对应的三维扫描数据进行空间重合匹配，确定能够将玉石配件模型完全内含的多个三维数据所对应的库存宝石为可用宝石，并计算出每个可用宝石在切割出该玉石配件后边角料的体积；
126.确定切割出该玉石配件后边角料的体积最小的可用宝石为目标宝石。
127.上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过确定主体模型上是否存在玉石配件，若存在玉石配件则获取用户对玉石配件的外形设计需求以及材质设计需求；根据用户对玉石配件的外形设计需求确定该玉石配件的体型参数；根据用户对玉石配件的材质设计需求确定该玉石配件对应的宝石类型；根据该玉石配件对应的宝石类型确定对应预设的宝石数据存储库，其中，宝石数据存储库内存储有对应该种宝石类型的所有库存宝石的三维扫描数据，例如，对于用户所选择的玉石材质为钻石，则确定钻石对应的宝石数据存储库，该宝石数据存储库内存有多个未经加工的钻石原石所对应的三维扫描数据，在确定用户的需求后选择出合适的钻石原石进行加工后镶嵌在珠宝首饰上。通过这种原石收录等待选择性加工的方式能够避免传统加工完成品的浪费。根据该玉石配件的体型参数建立玉石配件模型，将该玉石配件模型与宝石数据存储库内每一个库存宝石对应的三维扫描数据进行空间重合匹配，确定能够将玉石配件模型完全内含的多个三维数据所对应的库存宝石为可用宝石，并计算出每个可用宝石在切割出该玉石配件后边角料的体积；确定切割出该玉石配件后边角料的体积最小的可用宝石为目标宝石。从而实现了对最小可用宝石原石的选择，
提高了宝石利用率。
128.在一个优选实施例中，还包括根据珠宝首饰模型的设计结果预测所设计的珠宝首饰的价格，步骤如下：
129.确定该珠宝首饰模型每一个结构的体积以及该结构对应的材质，并确定该材质的单位体积价格；
130.根据该结构的体积以及该结构对应的材质的单位体积价格计算出该结构的材料费，同时确定根据该结构对应设置的结构加工费；
131.根据多个结构对应的材料费及加工费，计算得到该珠宝首饰模型的总体价格。
132.上述技术方案的工作原理为：通过计算该结构的体积以及该结构对应的材质的单位体积价格计算出该结构的材料费，同时确定根据该结构对应设置的结构加工费；根据多个结构对应的材料费及加工费，计算得到该珠宝首饰模型的总体价格。计算公式如下：
[0133][0134]
式中，s表示预测的总体价格，p表示设计费用，i表示第i种次级结构，n表示所用到的次级结构的种类数量，ki表示第i种次级结构的数量，vi表示第i种次级结构的体积，p
i，j
表示第i种次级结构使用第j种材质时的单位体积价格，li表示第i种次级结构对应预设的加工费用。通过上述实施例从而实现了对设计的珠宝首饰的价格预测。
[0135]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，其特征在于，包括：获取用户对珠宝首饰的设计需求；根据用户的设计需求利用三维软件对珠宝首饰进行主体形状建模，得到珠宝首饰的主体模型；将所述主体模型导入虚幻引擎并根据用户对珠宝首饰的材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件进行二次设计，得到珠宝首饰模型；利用虚幻引擎构建外部虚拟环境，并获取该珠宝首饰模型在各种外部虚拟环境下的渲染调试结果。2.根据权利要求1所述的一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，其特征在于，所述获取用户对珠宝首饰的设计需求包括：通过人体三维扫描技术获取用户佩戴需要设计的珠宝首饰的人体部位的体型参数；根据所述体型参数，根据预设的体型参数-珠宝首饰参数对照表格确定珠宝首饰的设计需求。3.根据权利要求1所述的一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，其特征在于，所述根据用户的设计需求利用三维软件对珠宝首饰进行主体形状建模，得到珠宝首饰的主体模型包括：根据用户的设计需求，确定用户所选择的珠宝首饰的佩戴类型；根据所述佩戴类型确定组成珠宝首饰的多个次级结构，其中，所述次级结构包括珠宝首饰的镶嵌底座、宝石或者镶嵌主体、用于佩戴的链式或挂式结构；选定每个次级结构所对应预设的结构素材库，并将该结构素材库加载至素材选择界面供用户选择；确定用户所选择的作为次级结构的结构素材，并根据所述佩戴类型所对应预设的组装规则进行自动组装得到第一模型；确定每个次级结构对应预设的外挂结构素材库，并将该外挂结构素材库加载至外挂素材选择界面供用户选择；利用用户所选择的外挂结构素材对所述第一模型进行装饰，得到第二模型；根据用户的设计需求，对第二模型进行比例调整得到主体模型。4.根据权利要求3所述的一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，其特征在于，所述确定用户所选择的作为次级结构的结构素材，并根据所述佩戴类型所对应预设的组装规则进行自动组装得到第一模型包括：确定用户所选择的结构素材，并将其显示在设计界面作为次级结构；所述次级结构上预设有多个连接节点，且每个连接节点预设有属性信息，其中，所述属性信息用于确定该连接节点所能连接的其他次级结构的类型；确定设计界面上的每个连接节点的属性信息，并根据属性信息对多个连接节点进行自动连接；在完成自动连接后，以次级结构中珠宝首饰的镶嵌底座为对照主体，确定该镶嵌底座的正对方向并对其余的次级结构进行面对方向的调整后，得到第一模型。5.根据权利要求3所述的一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，其特征在于，所述根据用户的设计需求，对第二模型进行比例调整得到主体模型包括：
获取用户对第二模型上各个次级结构的相对比例调整建议，并根据相对比例调整建议对第二模型上对应的次级结构进行比例调整得到第三模型：根据用户的设计需求，确定用户用于佩戴需要设计的珠宝首饰的人体部位的体型参数，并根据预设的体型参数-珠宝首饰参数对照表格确定珠宝首饰参数，其中，所述珠宝首饰参数包括内孔径参数；根据所述珠宝首饰参数对所述第三模型进行调整，得到主体模型。6.根据权利要求1所述的一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，其特征在于，所述将主体模型导入虚幻引擎并根据用户对珠宝首饰的材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件进行二次设计，得到珠宝首饰模型包括：确定次级结构中的结构表面，并对结构表面进行平滑处理；对平滑处理后的结构表面进行区域分割得到结构表面的模型蒙皮，其中，所述模型蒙皮由网格点、相邻网格点之间的网格线、相邻网格线围成的网格面组成；获取用户对每个次级结构对应的材质要求；根据材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件对模型蒙皮进行贴图工作；在进行贴图工作时，将模型蒙皮上每个网格面利用贴图文件进行贴图，并对相邻两个网格面进行贴图平滑处理；对主体模型上每个次级结构进行贴图工作后得到珠宝首饰模型。7.根据权利要求6所述的一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，其特征在于，所述对相邻两个网格面进行贴图平滑处理包括：确定相邻两个网格面各自的法向量之间的夹角量，当该夹角量小于预设的夹角量阈值时确定该两个网格面存在平滑过渡关系，当该夹角量大于预设的夹角量阈值时确定该两个网格面不存在平滑过渡关系；若该两个网格面不存在平滑过渡关系，则不对这两个网格面进行平滑处理；若该两个网格面存在平滑过渡关系，则确定两个网格面之间的网格线向其中一个网格面所处方向垂直延伸第一预设距离的区域为该网格面的第一区域；确定网格线其中一个网格面所处方向垂直延伸第二预设距离的区域为该网格面的第二区域；用该网格面的第二区域减去该网格面的第一区域得到该网格面的第三区域；确定网格线两边的网格面各自对应的第三区域的区域中心，将两个网格面进行从一个区域中心向另一个区域中心方向的平滑过渡，得到两面一体的平滑面；确定该平滑面内是否存在纹理断裂，若存在纹理断裂则根据用于贴图的贴图文件对应的纹理补充素材对断裂的纹理进行补充。8.根据权利要求1所述的一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，其特征在于，所述利用虚幻引擎构建外部虚拟环境，并获取该珠宝首饰模型在各种外部虚拟环境下的渲染调试结果包括：利用人体三维扫描技术获取用户的身体体型数据，利用用户的身体体型数据在虚拟引擎中进行人体建模得到用户人体模型；利用虚幻引擎构自带的环境数据库生成外部环境，其中，外部环境包括用户人体模型以外的空间环境以及外部光环境；
在虚幻引擎中将珠宝首饰模型佩戴在用户人体模型上对应位置，将佩戴珠宝首饰模型后的用户人体模型置于外部环境，并对外部光环境进行调整，同时调整珠宝首饰模型的反光参数和透光参数，利用虚幻引擎的光源追踪技术，观察珠宝首饰模型的展示效果。9.根据权利要求1所述的一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，其特征在于，在对主体模型进行二次设计时还进行以下操作：确定主体模型上是否存在玉石配件，若存在玉石配件则获取用户对玉石配件的外形设计需求以及材质设计需求；根据用户对玉石配件的外形设计需求确定该玉石配件的体型参数；根据用户对玉石配件的材质设计需求确定该玉石配件对应的宝石类型；根据该玉石配件对应的宝石类型确定对应预设的宝石数据存储库，其中，所述宝石数据存储库内存储有对应该种宝石类型的所有库存宝石的三维扫描数据；根据该玉石配件的体型参数建立玉石配件模型，将该玉石配件模型与宝石数据存储库内每一个库存宝石对应的三维扫描数据进行空间重合匹配，确定能够将玉石配件模型完全内含的多个三维数据所对应的库存宝石为可用宝石，并计算出每个可用宝石在切割出该玉石配件后边角料的体积；确定切割出该玉石配件后边角料的体积最小的可用宝石为目标宝石。10.根据权利要求1所述的一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，其特征在于，还包括根据珠宝首饰模型的设计结果预测所设计的珠宝首饰的价格，步骤如下：确定该珠宝首饰模型每一个次级结构的体积以及该次级结构对应的材质，并确定该材质的单位体积价格；根据该次级结构的体积以及该次级结构对应的材质的单位体积价格计算出该次级结构的材料费，同时确定根据该次级结构对应设置的结构加工费；根据多个次级结构对应的材料费及加工费，计算得到该珠宝首饰模型的总体价格。

技术总结

本发明提供了一种基于三维软件及虚幻引擎的珠宝设计方法，包括：获取用户对珠宝首饰的设计需求；根据用户的设计需求利用三维软件对珠宝首饰进行主体形状建模，得到珠宝首饰的主体模型；将所述主体模型导入虚幻引擎并根据用户对珠宝首饰的材质要求从预设的素材库选择对应材质的贴图文件进行二次设计，得到珠宝首饰模型；利用虚幻引擎构建外部虚拟环境，并获取该珠宝首饰模型在各种外部虚拟环境下的渲染调试结果。通过本发明实施例，通过获取用户的设计需求，让用户自行选择对应的结构素材和结构材质，并将设计结果经过渲染后展示给用户，给用户带来设计体验感的同时提高了定制类珠宝的设计效率。珠宝的设计效率。珠宝的设计效率。