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近年来,快速成型(Rapid Prototyping,简称RP)技术和逆向工程(Reverse Engineering,简称RE)技术得到迅速的发展与结合,并广泛应用于医疗领域。其中,在牙齿治疗方面,利用RE和RP进行隐形牙齿矫正器(invisalign)的研制,受到很大的关注。 本课题利用光学测量方法获取患者石膏牙模的STL(Sterelithography)数据,通过对数据进行分析、处理,获得牙齿矫正数据。然后根据该数据利用逆向工程技术建立牙套三维模型,并结合快速成型技术进行隐形牙齿矫正器的制作。 本文利用ATOS(Advanced Topometric Sensor)光学测量系统,研究了如何从石膏牙模获得牙模表面STL数据;根据STL文件的存储结构,分析了STL文件的读入方法;通过建立顶点和面片数据结构,利用分块搜索算法,建立顶点和面片之间的拓扑关系;根据拓扑关系模型,提出一种数据分离算法,将单颗牙齿数据分离;利用矩阵变换实现牙齿模型的几何变换;通过调用OpenGL实现牙齿模型变换可视化。分析了牙套构造的原理和步骤;研究了构造架构线的方法、并分析构造过程中各种参数的选择;根据架构线拟合NURBS曲面,并进行精度分析;然后创建出牙套三维模型。最后利用立体光固化技术(Stereolithography Apparatus,简称SLA)进行牙套模型加工的工艺实验,找到了一组相对合适的加工工艺参数,加工出牙套模型。该模型反映了牙齿的形状,并具有一定的矫正功能。