Способ и система для создания копии анатомической структуры - RU2747549C1

Чертежи

Показать все 14 чертежа(ей)

Описание

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Не предусмотрены.

Область и уровень техники

Создание копий анатомических структур в соответствующей области техники является длительным процессом. До достижений в сфере компьютерных технологий, процесс создания копий включал в себя изготовление гипсового слепка воспроизводимого объекта для создания негативного изображения, и последующее применение негативного изображения для формования позитивного изображения, например, в эластомерном геле, который имитирует человеческую кожу. Данные технологии применялись не только в отношении лица человека, но также в отношении любой анатомической структуры, такой как ступни, кисти и ноги.

С развитием компьютерных технологий, удалось значительно расширить возможности по созданию цифровых изображений существующих структур, таких как человеческие лица. Кроме того, достижения в технологии трехмерной печати теоретически позволяют печатать позитивные изображения субъекта или некоторой части субъекта, подлежащей воспроизведению, без необходимости перемешивания чанов с гипсом. Хотя такие достижения позволили отказаться от использования гипса и, в принципе, ускорили процесс, однако отсутствует надлежащая интеграция различных технологий. В сопряженной области техники создание копии анатомической структуры по-прежнему представляет собой продолжительный процесс, который не способен поддерживать массовое производство копий анатомических структур, если каждая анатомическая структура является уникальной.

Таким образом, любое улучшение или усовершенствование, которое сокращает время цикла при создании копий анатомических структур, обеспечит конкурентоспособность на рынке.

Краткое описание чертежей

Для подробного описания примерных вариантов осуществления далее приведена ссылка на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее.

На фиг. 1 показана система в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 2 показан способ в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 3 в аксонометрии показана исходная модель анатомической структуры в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 4 в аксонометрии показан продукт в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 5 в аксонометрии показана исходная модель после выдавливания, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 6А, 6В и 6С представлены вертикальные виды сбоку трех объектов в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 7А и 7В представлены виды сверху объекта пресс-формы и объекта стержневого инструмента, соответственно, согласно по меньшей мере некоторым вариантам осуществления.

На фиг. 8 в аксонометрии показан объект режущего инструмента, частично пересекающийся с исходной моделью, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 9 показан вид сбоку, в поперечном разрезе, выполненном вдоль линии 9-9 с фиг. 8, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 10 в аксонометрии показана примерная позитивная модель, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 11 показан вид сбоку, в поперечном разрезе объекта пресс-формы, пересекающегося с позитивной моделью, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 12 в аксонометрии показана негативная модель в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 13 в аксонометрии показан объект стержневого инструмента, пересекающийся с негативной моделью, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 14 в аксонометрии показана литейная система в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

На фиг. 15 показана вычислительная система в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления.

Условные обозначения и терминология

Для обозначения конкретных компонентов системы используются разнообразные понятия. Различные компании могут именовать один и тот же компонент различными названиями - данный документ не предназначен для того, чтобы устанавливать различия между компонентами, которые отличаются названиями, но не функциональным назначением. В нижеследующем описании и в формуле изобретения, такие понятия как «включающий в себя» и «содержащий», используются в неограничивающем смысле и поэтому их следует толковать как «включающий в себя, но не ограничиваясь». Кроме того, понятие «связывать» или «связывает» следует понимать как обозначающее непрямое или прямое соединение. Таким образом, если первое устройство связано со вторым устройством, такое соединение между ними может быть осуществлено посредством прямого соединения или посредством непрямого соединения с помощью других устройств или соединений.

Осуществление изобретения

Нижеследующее описание относится к различным вариантам осуществления настоящего изобретения. Хотя один или несколько таких вариантов осуществления могут быть предпочтительными, раскрытые варианты осуществления не следует интерпретировать или иным образом использовать как ограничивающие объем данного описания, в том числе, формулы изобретения. Кроме того, специалисту в данной области техники будет понятно, что нижеследующее описание имеет широкое применение, причем описание любого варианта осуществления является исключительно примерным и не предполагает, что объем данного описания, в том числе, формулы изобретения, ограничивается данным вариантом осуществления.

Примерные варианты осуществления настоящего изобретения направлены на создание копий анатомических структур. В частности, примерные варианты осуществления направлены на создание копий анатомических структур, причем эти копии отлиты в негативных пресс-формах, напечатанных на трехмерных (3D) принтерах. В частности, примерные варианты осуществления направлены на разработку способов и соответствующих систем для создания копий анатомических структур по заказу, на основании серии изображений (например, видео) анатомической структуры. Различные варианты осуществления разработаны в контексте создания копий анатомических структур для мужских мастурбаторов (например, копий наружных женских половых органов), и, соответственно, нижеследующее описание основывается на контексте развития. Однако, такой контекст развития не следует толковать как ограничение объема защиты предлагаемой технологии. Используя настоящее описание, специалист в данной области техники может расширить сферу охвата для включения способов создания копий любой анатомической структуры, например, различных характерных черт лица для использования в кинофильмах, грудных имплантатов для использования для больных раком после мастэктомии, и т.д. Для того чтобы сориентировать читателя, сначала приведено описание примерной системы.

На фиг. 1 показана система в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. В частности, примерная система включает в себя человека или субъекта 100, причем субъект желает создать копию анатомической структуры субъекта 100, например, ротовой полости субъекта, наружных половых органов (например, наружных женских половых органов), или анального отверстия. Для создания копии, субъект 100 взаимодействует с системой 102 создания копий с помощью вычислительного устройства 104, например, настольного компьютера, портативного компьютера, или мобильного вычислительного устройства или мобильного телефона. В примерной системе, субъект 100 обменивается данными с помощью Интернета 106, хотя между вычислительным устройством 104 и системой 102 создания копий может быть предусмотрено любое количество локальных вычислительных сетей, глобальных вычислительных сетей и/или частных сетей.

Система 102 создания копий по существу разделена на вычислительную систему 108 интерфейса пользователя, вычислительную систему 110 создания пресс-формы, 3D принтер 112 и литейную систему 114. Примерная литейная система 114 содержит негативную пресс-форму 116, которая, как будет подробно раскрыто далее, создается на заказ, и сборную наружную пресс-форму 118, содержащую характерные элементы, которые будут включены в каждую копию (например, характерные элементы, которые удерживают копию внутри наружной оболочки). В некоторых случаях, результатом процесса литья посредством литейной системы 114 является эластомерный вкладыш, который содержит копию анатомической структуры на его дистальном конце. Эластомерный вкладыш может быть расположен внутри наружной оболочки, например, кожуха из жесткого пластика, для создания конечного продукта, в качестве примера показанного в виде мужского мастурбатора 120. Примерный мужской мастурбатор 120 показан в наружной оболочке, наподобие изделия торговой марки FLESHLIGHT®, выпускаемого компанией «Life Forms», Остин, Техас, однако наружная оболочка может принимать любую форму, или может быть исключена из конструкции, в зависимости от ситуации.

Как показано на фиг. 1, и как следует из названия, вычислительная система 108 интерфейса пользователя представляет собой вычислительную систему, с помощью которой пользователь, например, субъект 100, взаимодействует при установлении связи с системой 102 создания копий. Вычислительная система 108 интерфейса пользователя может представлять собой настольную вычислительную систему, портативную вычислительную систему, группу вычислительных систем, работающих совместно, закрепленную на стойке вычислительную систему (например, сервер), множество серверов, расположенных близко или в разных местах, облачную вычислительную систему, физическое расположение которой может периодически меняться в зависимости от нагрузки, или комбинацию этих вычислительных систем. Поскольку воспроизводимые анатомические структуры могут представлять собой наружные половые органы и/или анальное отверстие, федеральный закон может потребовать выполнения определенных четких процедур и ведения учета. Например, в законе США 18 U.S.С. §2557 прописана конкретная линия поведения, которой следует придерживаться, например, проверка, среди прочего, имени, даты рождения, девичьей фамилии, псевдонимов и прозвищ субъекта. Другие нормативные акты, например, документ 28 C.F.R. §75.2(e) предусматривает, что информация, собранная по статье 2557, сохраняется отдельно от других данных. Данные документы являются лишь примерами, демонстрирующими, что вычислительная система 108 интерфейса пользователя выполняет особый (и в некоторых случаях установленный в федеральных законах) набор функций, что является одной из причин, по которой вычислительная система 108 интерфейса пользователя показана в виде вычислительной системы, отличной от вычислительной системы 110 создания пресс-формы.

В частности, примерная вычислительная система 108 интерфейса пользователя позволяет субъекту 100 создать учетную запись в системе 102 создания копий, например, за счет взаимодействия с системой 102 создания копий с помощью вычислительного устройства 104. После создания учетной записи, и перед тем, как система создания копий примет представления воспроизводимой анатомической структуры, субъект 100 должен предъявить доказательства, подтверждающие возраст, и информацию, идентифицирующую личность. В одном примерном варианте осуществления, субъекту 100 предлагается добавить несколько изображений: изображение лицевой стороны водительского удостоверения субъекта 100; изображение обратной стороны водительского удостоверения субъекта 100; фотографию головы субъекта 100 с водительским удостоверением, удерживаемым лицевой стороной рядом с головой субъекта; и/или фотографию головы субъекта 100. Информация, предоставляемая субъектом 100 во время создания учетной записи, далее может быть проверена по водительскому удостоверению. В одном из примерных вариантов осуществления, изображения лицевой стороны (и возможно обратной стороны) водительского удостоверения обрабатываются с использованием программного обеспечения для распознавания образов, которое извлекает информацию, а именно имя, адрес и дату рождения для создания данных верификации. Вычислительная система 108 интерфейса пользователя может затем автоматически сравнивать данные верификации с данными, предоставляемыми субъектом 100, во время создания учетной записи. Если информация не совпадает, то имя пользователя может быть помечено или передано человеку, осуществляющему проверку, на анализ.

По аналогии, вычислительная система 108 интерфейса пользователя может также проверить, что субъект 100 действительно является человеком, представленным на изображении водительского удостоверения. Например, изображение, содержащее фотографию головы субъекта 100, а также изображение лицевой стороны водительского удостоверения субъекта 100, каждое, может быть предоставлено в программу для распознавания лиц. Хотя размер лица на фотографии головы в сравнении с лицом на изображении водительского изображения может отличаться, относительное положение, расстояние и размер характерных черт лица должны быть одинаковыми на этих двух изображениях, если изображения относятся к одному и тому же субъекту. В частности, примерная вычислительная система 108 интерфейса пользователя может сравнивать характерные черты лица между изображением, содержащим фотографию головы субъекта 100, и изображением на водительском удостоверении субъекта 100, и определять, являются ли эти два лица одним и тем же лицом. Альтернативно, в программу для распознавания лиц может быть передано одно изображение, содержащее фотографию головы субъекта 100 рядом с водительским удостоверением субъекта 100, после чего может быть выполнена точно такая же операция определения. В других случаях, программа для распознавания лиц может получить изображение фотографии головы субъекта 100, изображение фотографии головы рядом с водительским удостоверением, и изображение водительского удостоверения, при этом программа для распознавания лиц может выполнить операцию определения того, относятся ли все изображения лица к одному и тому же субъекту на основании обнаружения характерных черт лица на каждом изображении (в том числе, характерных черт лица нескольких лиц на одном изображении). Если программа для распознавания лиц устанавливает, что это одно и то же лицо, то субъект 100 считается прошедшим проверку по возрасту. Если программа для распознавания лиц не может убедиться, что лица относятся к одному и тому же субъекту, или если показатель достоверности, касающийся распознавания лица, является низким, изображения могут быть переданы человеку, выполняющему проверку, для принятия окончательного решения.

Во время создания имени пользователя (логина) или после проверки возраста субъекта 100, вычислительная система 108 интерфейса пользователя присваивает субъекту 100 уникальный идентификационный номер или уникальный идентификатор. Уникальный идентификатор может быть использован другими частями системы 102 создания копий, например, вычислительной системой 110 создания пресс-формы, в качестве средства для идентификации конкретной пресс-формы, созданной без введения личной информации субъекта 100.

Также на фиг. 1 показано, что после проверки возраста субъекта 100, вычислительная система 108 интерфейса пользователя может отправить уведомление субъекту 100 о том, что он одобрен для загрузки данных. Это сообщение может принимать любую подходящую форму, например, текстового сообщения, сообщения электронной почты или автоматического или ручного телефонного звонка. Независимо от формы уведомления, вычислительная система 108 интерфейса пользователя имеет возможность принять представления анатомической структуры, которую субъект 100 хочет воспроизвести. Любая попытка субъекта 100 загрузить представления анатомических структур до проверки возраста, будет отклонена. Для загрузки данных, в примерных системах субъект 100 взаимодействует с вычислительной системой 108 интерфейса пользователя с использованием вычислительного устройства 104 для загрузки представлений воспроизводимой анатомической структуры. В дальнейшем описании предполагается, что субъект 100 не имеет доступ к программным инструментальным средствам для создания промежуточной пресс-формы (например, позитивной пресс-формы) или негативной пресс-формы анатомической структуры, и таким образом, загруженные представления анатомической структуры будут в форме видео или серии неподвижных изображений. Альтернативные ситуации рассмотрены более подробно далее.

В частности, субъект 100 может снять видео анатомической структуры или может сделать серию неподвижных изображений. Хотя можно снять видео или сделать серию неподвижных изображений без подготовки анатомической структуры, лучших результатов можно добиться, если заранее предпринять определенные подготовительные этапы. Например, независимо от анатомической структуры, удаление всех волос (например, посредством бритья) обеспечивает более однородную поверхность для последующих программных этапов процесса. Если субъект 100 хочет, чтобы конечный продукт содержал имитацию волос (например, лобковых волос, усов и бородки-эспаньолки), позже в ходе процесса может быть добавлена текстура, моделирующая волосы (что более подробно раскрыто далее). В одном из примеров анатомической структуры, которая представляет собой наружные женские половые органы, такая копия, по всей вероятности, будет являться подарком для партнера. До захвата видео или изображений, рекомендуется вызвать физическое возбуждение субъекта 100, чтобы обеспечить набухание или покраснение анатомической структуры. Вместе с этим, рекомендуется физически разделить половые губы для лучшего раскрытия входа во влагалище. При этом визуальный контраст различных анатомических структур (например, половых губ, клиторального капюшона) может быть обеспечен за счет увеличения контраста кожи, например, за счет использования детского масла или в некоторых случаях детской присыпки. В случае если выполняется копия ротовой полости, то увеличение контраста можно получить за счет применения губной помады (хотя цвет губной помады может не быть воспроизведен в копии). Помимо подготовительных этапов, касающихся анатомической структуры, используемая съемочная камера (например, съемочная камера на вычислительном устройстве 104) может быть настроена на самое высокое разрешение и подходящую скорость передачи кадров (например, 60 кадров в секунду). Анатомическая структура должна быть хорошо освещена посредством вычислительного устройства 104 или посредством наружного освещения.

Множество изображений анатомической структуры следует выполнять под несколькими разными углами зрения относительно анатомической структуры. Например, в случае наружных женских половых органов, видео можно снять при широко раздвинутых ногах, при этом в начальном положении вычислительное устройство 104 упирается в одну из ног. Далее, начинают снимать видео и перемещают вычислительное устройство плавно ко второй ноге, удерживая, во время движения, половые губы и вход во влагалище в пределах кадра. В случае ротовой полости, видео можно снимать, начиная с одной из сторон лица с плавным движением вычислительного устройства 104 ко второй стороне лица, и удержанием ротовой полости в кадре во время движения. Что касается анального отверстия в качестве анатомической структуры, то видео может быть снято при движении в боковом направлении поперечно ягодицам наподобие случая с половыми губами. В других примерах, вместо видео, субъект 100 или помощник может сделать серию неподвижных изображений, причем положение съемочной камеры для каждого изображения сохраняется на дуге, частично окружающей анатомическую структуру (например, анатомическая структура находится в фокальной точке дуги).

Независимо от формы представлений анатомической структуры, в примерных системах субъект 100 загружает представления в систему 102 создания копий. В частности, представления анатомической структуры (например, видео, серия неподвижных изображений) принимаются вычислительной системой 108 интерфейса пользователя. В случае если видео снято посредством вычислительного устройства 104, представляющего собой смартфон с операционной системой Android® или Windows®, то такое видео может иметь формат МР4. В случае если видео снято посредством вычислительного устройства 104, представляющего собой устройство торговой марки iPhone® с операционной системой IOS, видео может быть в формате QUICKTIME® или «.MOV». Также возможны другие видеоформаты, в том числе, видеоформаты, которые будут разработаны позже. Если представлениями является серия неподвижных изображений, то формат может представлять собой любой подходящий формат изображений, такой как формат «JPEG Jpg», «.png» или «Adobe®.pdf». Также возможны другие форматы изображений, в том числе форматы, которые будут разработаны позже. Личная информация удаляется (например, удаляется из имен файлов, удаляется из метаданных), при этом представления идентифицируются (например, имена файлов) по уникальному идентификатору, предварительно присвоенному субъекту. Вычислительная система 108 интерфейса пользователя затем передает представления анатомической структуры, идентифицированные посредством уникального идентификатора, в вычислительную систему 110 создания пресс-формы. В некоторых вариантах осуществления, вычислительная система 108 интерфейса пользователя затем исключает представление анатомической структуры для того, чтобы хранить личную информацию отдельно. Другими словами, в примерных системах, система 108 интерфейса пользователя является отдельной системой (или набором вычислительных систем), отличающейся от вычислительной системы 110 создания пресс-формы (или набора вычислительных систем), так что в случае угрозы безопасности данных одной из систем хакер не сможет получить и личную информацию субъекта 100, и изображения или другие представления анатомической структуры (или структур) субъекта.

Далее будет рассмотрен набор этапов, осуществляемых комбинацией из вычислительной системы 110 создания пресс-формы, 3D принтера 112 и литейной системы 114. На фиг. 2 проиллюстрирован способ в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. В частности, на фиг. 2 представлен обобщенный обзор примерного процесса для создания копии анатомической структуры в соответствии с примерными вариантами осуществления. Фиг. 2 служит в качестве организационного руководства для обеспечения баланса описания. Примерный способ начинается (блок 200) и включает в себя: прием, посредством первой вычислительной системы, множества изображений анатомической структуры субъекта, причем каждое изображение из множества изображения получено под отличным углом зрения относительно анатомической структуры (202); создание, посредством первой вычислительной системы, объектного файла, который содержит исходную модель наружной поверхности анатомической структуры (блок 204); обрезание, посредством первой вычислительной системы, исходной модели до предварительно заданной внешней формы, описывающей анатомическую структуру, причем обрезание приводит к созданию позитивной модели анатомической структуры в пределах предварительно заданной внешней формы (блок 206); создание, посредством первой вычислительной системы, негативной модели анатомической структуры на основании позитивной модели (блок 208); расположение, посредством первой вычислительной системы, объекта стержневого инструмента на наружной поверхности негативной модели с упором в отверстие анатомической структуры, и, тем самым, создание, конечной негативной модели (блок 210); печать, посредством трехмерного принтера, конечной негативной модели для создания негативной пресс-формы (блок 212); и литье копии анатомической структуры с использованием негативной пресс-формы (блок 214). После этого, способ завершается (блок 216), хотя процесс, вероятнее всего, начинается заново с новым набором изображений анатомической структуры другого субъекта. Ниже, каждый этап раскрыт поочередно и более подробно.

Первый этап в примерном способе включает в себя прием множества изображений анатомической структуры субъекта 100, причем каждое изображение из множества изображений получено под отличным углом зрения относительно анатомической структуры (блок 200). В примерной системе, прием множества изображений осуществляется посредством вычислительной системы 110 создания пресс-формы (фиг. 1) из вычислительной системы 108 интерфейса пользователя (также фиг. 1). Однако, в других случаях, вычислительная система 110 создания пресс-формы может принимать множество изображений напрямую или через любую подходящую промежуточную вычислительную систему. В некоторых примерах, вычислительная система 110 создания пресс-формы принимает или подтверждает прием множества изображений в форме видео, содержащего множество кадров. В таких ситуациях, вычислительная система 110 создания пресс-формы может извлечь из видео множество изображений, причем каждое изображение из указанного множества изображений соответствует некоторому кадру видео. В случае приема видео, вычислительная система 110 создания пресс-формы может извлечь изображения посредством исключения кадров из первых нескольких секунд видео (например, из первых трех секунд), исключения кадров из последних нескольких секунд видео (например, последних трех секунд), и последующего выбора кадров из тех, что остались (например, выбора от 40 до 50 кадров из оставшихся кадров). В случае получения или приема множества изображений напрямую, операция извлечения может быть опущена.

Далее, согласно примерному способу создают объектный файл, который содержит исходную модель наружной поверхности анатомической структуры (блок 202). То есть, исходная модель представляет собой цифровое представление наружной поверхности анатомической структуры в любом подходящем формате файлов. Например, исходная модель может представлять собой группу точек в трехмерном пространстве, где каждая точка задает вершину треугольника, и где все треугольники, при совместном рассмотрении, обеспечивают внешний вид трехмерного объекта. К примерам файловых форматов для исходной модели можно отнести файлы с геометрическим определением «.OBJ», файлы с определениями стереолитографии «.STL», а также любой файловый формат, который существует на сегодняшний день или будет разработан в дальнейшем, для отражения трехмерных поверхностей.

В соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления, извлечение множества изображений и создание объектного файла можно осуществить путем подачи множества изображений в программу для фотограмметрии, например, «3DF Zephyr», разработанную компанией «3Dflow», Верона, Италия (www.3dflow.net). При этом в равной степени возможно применение других программ для фотограмметрии, в том числе, программ для фотограмметрии, которые будут разработаны в дальнейшем. Примерная программа «3DF Zephyr» принимает видео и/или неподвижные изображения во множестве различных файловых форматов, и формирует модель облака точек для сцены в изображениях в формате «.OBJ».

На фиг. 3 в аксонометрии показана исходная модель анатомической структуры в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. В частности, примерная анатомическая структура с фиг. 3 представляет собой упрощенный рисунок наружных женских половых органов. На фиг. 3 видна промежность 300, половая губа 302, половая губа 304, а также клиторальный капюшон 306. В примерных вариантах осуществления, модель облака точек, полученная посредством программы для фотограмметрии, является исходной моделью 308. Исходная модель 308 содержит и, как показано на чертеже, отражает данные, относящиеся к наружной поверхности анатомической структуры в трех измерениях, показанных в виде X-Y-Z на осях координат на фиг. 3. Иначе говоря, исходная модель 308 имеет или содержит информацию о трехмерных аспектах наружной поверхности анатомической структуры. Однако, в зависимости от используемого программного обеспечения для фотограмметрии и его возможных настроек, в примерных вариантах осуществления, исходная модель 308 сама по себе имеет очень маленькую толщину или вообще не имеет толщину. На фиг. 3 показана примерная толщина Т1, измеренная вдоль оси Z системы координат. Толщина Т1 показана на фиг. 3 в увеличенном масштабе для целей данного обсуждения, но в примерных вариантах осуществления, толщина Т1 исходной модели просто представляет собой толщину, в случае наличия, точек внутри облака точек.

Следующий этап в примерном способе заключается в обрезании исходной модели 308 для создания позитивной модели анатомической структуры (блок 206 на фиг. 2). Однако, до подробного описания процесса обрезания, следует рассмотреть примерный конечный продукт, что поможет понять не только различные варианты осуществления настоящего изобретения, но также их вариации. На фиг. 4 в аксонометрии показан конечный продукт примерной формы мужского мастурбатора 120. В частности, мужской мастурбатор 120 содержит эластомерный или полимерный рукав 402, по меньшей мере частично расположенный в пределах внутреннего объема наружной оболочки 404 из жесткого материала, например, пластика. В показанном примере, наружная оболочка 404 имеет форму изделия, выпускаемого под торговой маркой FLESHLIGHT®, но также возможно использование любой подходящей формы наружной оболочки 404. На виде с фиг. 4, конец 406 вкладыша полимерного рукава 402 виден и содержит копию анатомической структуры субъекта 100 (фиг. 1). Остальные части полимерного рукава 402 остаются внутри наружной оболочки 404. Полимерный рукав 402 может быть изготовлен из геля из термопластичного эластомера (ТРЕ, от англ. Thermoplastic Elastomer) с низким показателем твердости, или из другого материала, например, силикона, поливинилхлорида (PVC, от англ. Polyvinyl Chloride) или эластомерной резины. Примерный мужской мастурбатор 120 может дополнительно содержать крышку или колпачок 408, задающий внутренний диаметр D2, который немного превышает наружный диаметр D1 конца 406 вкладыша полимерного рукава 402, так что, когда устройство не используется, колпачок 408 может быть надвинут поверх конца 406 вкладыша и соединен с наружной оболочкой 404. Колпачок 408 может, например, защищать конец 106 вкладыша от повреждений, когда устройство не используется. В примерных проиллюстрированных вариантах осуществления, внешняя форма наружного кожуха 404 имеет круглое сечение с диаметром D1 (например, три дюйма), причем круглая форма описывает анатомическую структуру. Мужской мастурбатор 120 может дополнительно содержать вторую крышку или колпачок 410, который соединяется с наружной оболочкой 404 напротив колпачка 408. Во время использования, колпачок 410 может выполнять функцию управляемого вентиляционного механизма.

Конец 406 вкладыша примерного мужского мастурбатора 120 содержит основное отверстие 412, которое ведет к основному каналу (основной канал не виден на фиг. 4, но будет подробно рассмотрен далее). Как показано на чертеже, основное отверстие 412 задается между примерной половой губой 302 и половой губой 304, между клиторальным капюшоном 306 и промежностью 300. В случае если анатомической структурой является ротовое отверстие, основное отверстие 412 будет находиться между губами. В случае если анатомической структурой является анальное отверстие, то основное отверстие будет задаваться анальным отверстием. Основной канал является коаксиальным с продольной центральной осью 418 полимерного рукава 402 и наружной оболочки 404.

Если кратко обратиться снова к фиг. 2, то можно отметить следующее. В примерном способе следующим этапом является обрезание исходной модели 308 (фиг. 3) до предварительно заданной внешней формы, описывающей анатомическую структуру (блок 206). В частности, следующим этапом в примерном способе является обрезание исходной модели с получением не только предварительно заданной внешней формы, но также в некоторых случаях предварительно заданной глубины. Предварительно заданная глубина относится к расстоянию, на которое полимерный рукав 402 (фиг. 4) выходит за пределы наружной оболочки 404. Однако, как раскрыто выше, исходная модель 308 имеет небольшую толщину Т1 или вообще не имеет толщину Т1. Таким образом, до обрезания, исходная модель 308 растягивается или выдавливается для того, чтобы иметь толщину, превышающую предварительно заданную глубину.

На фиг. 5 в аксонометрии показана исходная модель после выдавливания, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. В частности, на фиг. 5 показано, что исходная модель 308 выдавливается для получения толщины Т2 (и, соответственно, задает некоторый объем). По причинам, которые станут понятны далее, толщина Т2 больше расстояния, на которое полимерный рукав выходит за пределы конца наружной оболочки. В некоторых случаях, выдавленная толщина Т2 составляет по меньшей мере один дюйм, а в некоторых случаях три дюйма или более. Для ясности, исходная модель 308 не является физическим объектом; то есть, исходная модель 308 (как до, так и после выдавливания) представляет собой данные в электронном файле в любом подходящем файловом формате. Файл, содержащий данные, относящиеся к исходной модели 308, открывается в компьютерной программе для цифрового скульптинга для осуществления выдавливания. В некоторых случаях, выдавливание исходной модели 308 осуществляется в компьютерной программе для цифрового скульптинга ZBRUSH®, предоставляемой компанией «Pixologic Inc.» (pixologic.com).

Обрезание исходной модели 308 после выдавливания включает в себя удаление электронными средствами тех частей исходной модели 308, которые не нужны, и затем создание негативного изображения, которое станет пресс-формой для последующего процесса литья. До нововведений, предложенных в данной заявке, специалисту в данной области техники, использующему компьютерную программу для скульптинга, а именно продукт торговой марки ZBRUSH®, требовался целый день или больше для «ручного» моделирования с отсечением частей исходной модели 308 после выдавливания для получения в результате позитивной модели, с дальнейшим созданием негативного изображения, используемого в качестве пресс-формы. День или больше для создания каждой негативной литейной формы - это слишком медленно и дорого для массового производства копий анатомических структур, поскольку каждая копия уникальна и, соответственно, имеет свою собственную негативную пресс-форму, которая применяется в процессе литья. То, что раньше требовало одного или больше дней, сейчас, благодаря использованию раскрытых здесь инструментов, технологий и способов, можно завершить менее чем за час, а в некоторых случаях менее чем за полчаса. Кроме того, на некоторых этапах данного процесса может быть применена автоматизация, с сокращением времени до 15 минут и менее, в некоторых случаях, 10 минут или менее, а в некоторых случаях, без человеческого вмешательства.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, обрезание исходной модели 308 после выдавливания для обеспечения не только предварительно заданной внешней формы, но также предварительно заданной глубины, с целью создания позитивной модели, может быть по существу описано как пересечение или слияние двух 3D объектов (один из которых является исходной моделью 308), и дальнейшее удаление частей исходной модели 308, которые не пересекают второй 3D объект. Авторами настоящего изобретения было разработано несколько «инструментов», которые ускоряют процесс и обеспечивают возможность автоматизации. Таким образом, далее в описании будут рассмотрены примерные «инструменты», которыми являются объект режущего инструмента, объект пресс-формы и объект стержневого инструмента.

На фиг. 6А, 6В и 6С показаны вертикальные виды сбоку трех объектов в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. В частности, на фиг. 6С показан объект 600 режущего инструмента, на фиг. 6В показан объект 602 пресс-формы, а на фиг. 6А показан объект 604 стержневого инструмента. Объекты 600, 602 и 604 не являются физическими объектами, то есть, эти объекты представляют собой данные в одном или нескольких электронных файлах (в любом подходящем файловом формате), которые задают объекты, в том числе их трехмерный характер. Объект 600 режущего инструмента имеет круглое поперечное сечение (поперечное сечение, выполненное в плоскости, перпендикулярной к плоскости страницы фигуры), за исключением выступа 606, что способствует различению объекта 600 режущего инструмента от объекта 602 пресс-формы. Объект режущего инструмента задает центральную ось 608, перпендикулярную к круглому поперечному сечению и расположенную в его центре, и диаметр D3, который в некоторых вариантах осуществления составляет три дюйма. Как более подробно рассмотрено ниже, круглое поперечное сечение объекта 600 режущего инструмента может представлять собой предварительно заданную внешнюю форму, которая описывает анатомическую структуру, но также возможны и другие формы. Кроме того, объект 600 режущего инструмента задает толщину Т3 (измеренную от плоской поверхности 610 до вершины 612 конической секции 614). Примерный объект 600 режущего инструмента также задает кольцевой канал 616, который охватывает наружную поверхность объекта 600 режущего инструмента. Назначение кольцевого канала 616 станет более понятным из нижеследующих рассуждений.

На фиг. 6В дополнительно показан примерный объект 602 пресс-формы. Объект 602 пресс-формы имеет круглое поперечное сечение (поперечное сечение, выполненное в плоскости, перпендикулярной к плоскости страницы). Объект 602 пресс-формы также задает круглый диск или ручку 618, которая не только обеспечивает различие между объектом 602 пресс-формы и объектом 600 режущего инструмент, но также способствует выравниванию конечной негативной пресс-формы в ходе раскрытого далее процесса литья. Объект 602 пресс-формы задает центральную ось 620, перпендикулярную к круглому поперечному сечению и расположенную в его центре, и диаметр D4, который превышает диаметр D2. Если диаметр D3 объекта 602 режущего инструмента составляет 3 дюйма, то диаметр D4 будет равняться трем дюймам плюс удвоенная толщина стенки конечной негативной пресс-формы. Как более подробно будет рассмотрено ниже, круглое поперечное сечение объекта 602 пресс-формы по аналогии задает предварительно заданную внешнюю форму, которая описывает анатомическую структуру. Кроме того, объект 602 пресс-формы задает толщину Т4 (измеренную от плоской поверхности 622 до вершины 624 конической секции 626).

На фиг. 6А дополнительно показан примерный объект 604 стержневого инструмента. Как станет ясно на основании нижеследующего описания, объект 604 стержневого инструмента позволяет задать основное отверстие в полимерном рукаве. Примерный объект 604 стержневого инструмента задает выступ 628 в форме перевернутого усеченного конуса с центральной осью 636. Выступ 628 соединяется с переходной частью 630. Точная форма переходной части 630 зависит от воспроизводимой анатомической структуры. Если анатомической структурой является ротовая полость, то переходная часть задает длинный размер L, приблизительно равный ширине ротовой полости (например, два дюйма). Если воспроизводимая анатомическая структура представляет собой наружные женские половые органы, то объект 605 стержневого инструмента может не иметь первое крыло 632 или второе крыло 634 (каждое крыло ограничивается пунктирной линией через переходную часть 630). И наконец, если воспроизводимой анатомической структурой является анальное отверстие, то оба крыла 632 и 634 могут отсутствовать. В некоторых случаях, крылья могут быть удалены с помощью электронных средств перед использованием, а в других случаях инструменты могут содержать три объекта стрежневого инструмента, по одному на каждую возможную анатомическую структуру.

На фиг. 7А и 7В представлены виды сверху объекта пресс-формы и объекта стержневого инструмента, соответственно, согласно по меньшей мере некоторым вариантам осуществления. В частности, на фиг. 7А показана верхняя поверхность 622 объекта 602 пресс-формы, и, соответственно, показано, что объект 602 пресс-формы имеет круглое поперечное сечение. Также на фиг. 7А видна центральная ось 620 объекта пресс-формы, причем центральная ось 620 перпендикулярна к странице на виде с фиг. 7А, и, соответственно, центральная ось 620 показана в виде точки. В примерных вариантах осуществления, объект 602 пресс-формы также задает кольцевой желоб 638 на верхней поверхности 622, причем кольцевой желоб 638 центрирован внутри верхней поверхности 622 и охватывает центральную ось 620. Кольцевой желоб 638 задает диаметр D5, который меньше диаметра D4. В примерных вариантах осуществления, расстояние между диаметром D4 и диаметром D5 в любой точке, в итоге, задает и регулирует толщину стенки конечной негативной пресс-формы. Вид верхней поверхности 610 объекта 600 режущего инструмента исключен для краткости, поскольку данный вид будет выглядеть аналогично виду верхней поверхности 622 объекта 602 пресс-формы, но без кольцевого желоба 638.

На фиг. 7В представлен вид сверху примерного объекта 604 стержневого инструмента. В частности, вид с фиг. 7В демонстрирует выступ 628 с центральной осью 636, но центральная ось 636 перпендикулярна к странице на виде с фиг. 7В, и, соответственно, центральная ось 636 показана в виде точки. Примерная переходная часть 630 задает продолговатое поперечное сечение, имеющее длину L, а также ширину W, которая меньше половины ширины L, и в некоторых случаях меньше четверти ширины L. Таким образом, объект 604 стержневого инструмента предназначен для анатомической структуры, представляющей собой ротовое отверстие; однако, в случае удаления одного или обоих крыльев 632 и/или 634 вдоль кривых пунктирных линий, объект 604 стержневого инструмента, может быть предназначен для других анатомических структур.

В частности, обрезание исходной модели 308 с получением не только предварительно заданной внешней формы, но и по возможности предварительно заданной глубины, с целью создания позитивной модели может быть по существу раскрыто как первоначальное пересечение или слияние исходной модели 308 после выдавливания с объектом 600 режущего инструмента, и дальнейшее удаление тех частей исходной модели 308, которые не пересекаются с объектом 600 режущего инструмента. Со ссылкой одновременно на фиг. 5 и 6, в примерных вариантах осуществления, центр или центральная ось анатомической структуры идентифицируется на основании характерных элементов анатомической структуры внутри исходной модели 308. На виде с фиг. 4, идентификация характерных элементов может предусматривать: идентификацию половой губы 302 и половой губы 304 наружных женских половых органов; идентификацию области пересечения половых губ, причем примерное пересечение показано посредством пунктирной линии 500; и идентификацию по меньшей мере одного из следующих органов: промежности 300 или клиторального капюшона 306. На основании некоторых или всех идентифицированных характерных элементов можно идентифицировать продольную центральную ось 418, причем центром является пересечение продольной центральной оси 418 и наружной поверхности исходной модели 308 (например, в области пересечения половых губ, показанной в виде пунктирной линии 500). Если воспроизводимой анатомической структурой является ротовая полость, то характерные элементы могут включать в себя верхнюю губу, нижнюю губу, губной желобок (который ведет к «губной дуге Купидона»), и подбородочно-губную борозду. Идентификация таких характерных элементов может быть осуществлена на программном уровне, например, посредством программного обеспечения, разработанного для обнаружения характерных элементов (например, характерных черт лица) в изображениях, или посредством человека-наблюдателя.

Как только центр и/или продольная центральная ось 418 обнаружена, примерный способ может предусматривать слияние объекта 600 режущего инструмента с исходной моделью 308 после выдавливания. В частности, в примерных вариантах осуществления, слияние включает в себя размещение центральной оси 608 объекта 600 режущего инструмента в пределах предварительно заданного расстояния от центра анатомической структуры. В некоторых случаях, центральная ось 608 расположена параллельно и в пределах предварительно заданного расстояния от продольной центральной оси 418. В других вариантах осуществления, центральная ось 608 расположена коаксиально с продольной центральной осью 418. Далее, объект 600 режущего инструмента пересекается исходной моделью 308. Например, в ситуации, когда центральная ось 608 коаксиальна с продольной центральной осью 418, объект 600 режущего инструмента вдвигается в исходную модель 308 так, что они пересекаются в трехмерном пространстве, при этом коническая секция 614 остается за пределами или «над» наружной поверхностью анатомической структуры. Хотя этот процесс представлен в виде двух этапов, размещение и пересечение могут происходить одновременно.

На фиг. 8 в аксонометрии показан объект режущего инструмента, частично пересекающийся с исходной моделью, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. В частности, в примере с фиг. 8, центральная ось 608 объекта 600 режущего инструмента коаксиальна с продольной центральной осью 418, которая проходит через центр анатомической структуры (не видна на фиг. 8). Как показано на чертеже, часть объема объекта 600 режущего инструмента перекрывается или пересекается с некоторой частью объема, заданного исходной моделью 308.

На фиг. 9 показан поперечный разрез, выполненный вдоль линии 9-9 на фиг. 8, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. В частности, на фиг. 9 видна исходная модель 308, в том числе вид сбоку примерной анатомической структуры в форме наружных женских половых органов. Также на фиг. 9 виден, хотя и показан пунктирными линиями, объект 600 режущего инструмента. Таким образом, объект 600 режущего инструмента пересекается с исходной моделью 308 так, что анатомическая структура приблизительно центрируется в пределах предварительно заданной внешней формы. Кроме того, процесс пересечения исходной модели 308 и объекта 600 режущего инструмента может остановится, когда наиболее удаленная часть 900 анатомической структуры окажется в пределах предварительно заданного сдвига О от наружной поверхности 902 объекта 600 режущего инструмента (например, предварительно заданный сдвиг равен сантиметру или меньше).

После того как взаимное положение исходной модели 308 и объекта 600 режущего инструмента становится окончательным, примерное слияние модели и объекта переходит на этап удаления частей исходной модели 308, находящихся за пределами объекта 500 режущего инструмента. На фиг. 9, удаленная часть показана посредством косой штриховки. Далее, удаляются части объекта 600 режущего инструмента, которые не пересекаются с исходной моделью 308. На фиг. 9 такая удаленная часть показана посредством двойной косой штриховки. Таким образом, на этапах удаления создается позитивная модель. По меньшей мере в некоторых примерных системах, пересечение исходной модели 308 и объекта 608 режущего инструмента осуществляется в компьютерной программе для скульптинга под торговой маркой ZBRUSH®. В конкретном случае удаления непересекающихся частей, операция именуется как булевская операция удаления, но в других компьютерных программах для скульптинга возможно использование другой терминологии.

На фиг. 10 в аксонометрии показана примерная позитивная модель, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. В частности, в ходе обрезания исходной модели 308 посредством объекта 608 режущего инструмента, как рассмотрено выше, все, что остается, в итоге, является позитивной моделью 1000, демонстрирующей анатомическую структуру, описанную предварительно заданной внешней формой. Позитивная модель 1000 отражает форму части мужского мастурбатора 120 (фиг. 4), которая воспроизводится на наружной поверхности полимерного рукава 402 (также фиг. 4). Поскольку позитивная модель 1000 создана с использованием объекта 600 режущего инструмента, позитивная модель 1000 имеет или перенимает центральную ось 608 (которая в некоторых случаях коаксиальна с продольной центральной осью 418).

Кроме того, поскольку позитивная модель 1000 создана с использованием объекта 600 режущего инструмента, позитивная модель 1000 имеет или перенимает кольцевой канал 616. В некоторых примерных вариантах осуществления, способ может немедленно перейти к созданию негативной пресс-формы (как более подробно раскрыто далее), которая будет использована для литья полимерного рукава 402 с копией анатомической структуры. Однако, в других примерных вариантах осуществления, позитивную модель 1000 можно регулировать для того, чтобы конечный продукт был более реалистичным и/или для придания конкретных дополнительных характерных элементов.

Также со ссылкой на фиг. 10, позитивная модель 1000 создана за счет слияния исходной модели с объектом режущего инструмента, и последующего удаления тех частей объекта режущего инструмента, которые не пересекаются с исходной моделью 308. Из этого следует, что некоторая часть наружной поверхности позитивной модели 1000 имеет характерные текстурные элементы, которые были перенесены с исходной модели, а другая часть наружной поверхности будет гладкой, без какой-либо текстуры. Границы между частями, имеющими характерные текстурные элементы от исходной модели 308, и гладкими поверхностями показаны на фиг. 10 в виде линий 1002 и 1004. Например, часть наружной поверхности позитивной модели слева от линии 1002 может не иметь характерные текстурные элементы, в то время как часть наружной поверхности позитивной модели 1000 (рядом с половой губой 304), вероятно, имеет поверхностную текстуру, перенесенную с исходной модели. В соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления, наружные поверхности позитивной модели 1000 сглаживаются на резких переходных участках (например, линия 1002) позитивной модели. В частности, в некоторых примерах, зона, имеющая предварительно заданную ширину (например, сантиметр) и центрированная вдоль резкого переходного участка, может быть сглажена за счет усреднения поверхностной текстуры в данной зоне.

Кроме того, мелкие детали текстуры кожи субъекта 100 (фиг. 1) могут быть невидны на видео и/или неподвижных изображениях. Даже если такая текстура кожи видна, в процессе создания исходной модели некоторые или все детали текстуры кожи могут быть потеряны. Таким образом, в некоторых примерных вариантах осуществления, конкретные характерные элементы анатомической структуры могут быть модифицированы для обеспечения наличия или улучшения поверхностной текстуры. Например, клиторальный капюшон 306, половая губа 302 и половая губа 304 могут быть изменены для обеспечения наличия или улучшения поверхностной текстуры, так чтобы она более точно соответствовала текстуре кожи. Вместе с этим, могут быть добавлены характерные элементы, например, текстура, имитирующая наличие волос, которые были удалены до захвата видео и/или неподвижных изображений анатомической структуры. Если субъект 100 надлежащим образом не подготовил анатомическую структуру, то можно выполнить физическую модификацию, например, «открытие» половых губ для лучшего задания их пересечения. Кроме того, позитивную модель 1000 можно модифицировать так, чтобы она содержала уникальный идентификационный номер субъекта 100, например, вдоль предварительно заданной внешней формы позитивной модели 1000. В случаях, когда субъект 1000 является профессиональным артистом, позитивная модель может быть модифицирована для включения связанной с брендом информации, например, сценического имени субъекта, подписи, товарного знака или других идентифицирующих символов. Независимо от того, модифицируется или нет позитивная модель 1000 раскрытым выше образом, следующим этапом в примерном способе будет создание негативной модели анатомической структуры на основании позитивной модели 1000.

Создание негативной модели может быть по существу описано как пересечение или слияние позитивной модели 1000 с объектом 602 пресс-формы, и дальнейшее удаление частей объекта 602 пресс-формы, которые пересекаются с позитивной моделью. Со ссылкой одновременно и на фиг. 6, и на фиг. 10, в примерных вариантах осуществления, создание негативной модели включает в себя слияние объекта 602 пресс-формы с позитивной моделью 1000. В примерных вариантах осуществления, слияние может быть осуществлено посредством размещения центральной оси 620 объекта 602 пресс-формы в пределах предварительно заданного расстояния от центра позитивной модели 1000. Центрирование позитивной модели 1000 внутри объекта 602 пресс-формы можно проверять и регулировать за счет отслеживания взаимного положения позитивной модели 1000 относительно кольцевого желоба 638 (фиг. 7А) на плоской поверхности 622 объекта 602 пресс-формы. В некоторых случаях, центральная ось 620 расположена параллельно и в пределах предварительно заданного расстояния от центральной оси 608. В других случаях, центральная ось 620 расположена коаксиально с центральной осью 608, причем в этих случаях позитивная модель 1000 центрируется автоматически. Далее, объект 602 пресс-формы пересекается с позитивной моделью 1000. Например, в ситуации, когда центральная ось 620 коаксиальна с центральной осью 608 позитивной модели 1000, объект 602 пресс-формы вдвигается в позитивную модель 1000 так, что они пересекаются в 3D пространстве, причем коническая секция 626 находится за пределами или «выше» наружной поверхности анатомической структуры в позитивной модели 1000. Хотя данный процесс представлен в виде двух этапов, размещение и пересечение могут происходить одновременно.

На фиг. 11 на виде сбоку показан поперечный разрез объекта 602 пресс-формы, пересекающегося с позитивной моделью 1000, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. В частности, в примере с фиг. 11, центральная ось 620 объекта 602 пресс-формы коаксиальна с центральной осью 608 позитивной модели 1000. Следует отметить, что наличие центральной оси 620 или центральной оси 608 не является обязательным требованием, но их коаксиальность не только ускоряет процесс слияния, но также позволяет автоматизировать работу. В примерных вариантах осуществления, объект 602 пресс-формы пересекается с позитивной моделью 1000 при поступательном движении вдоль общей оси до тех пор, пока плоская поверхность 622 объекта 602 пресс-формы не встретится с кольцевым каналом 616. Таким образом, кольцевой канал 616 объекта режущего инструмента перенимается позитивной моделью 1000 и становится направляющей для выравнивания по глубине вдоль центральной оси 608/602. После надлежащего выравнивания объекта 602 пресс-формы и позитивной модели, примерный способ включает в себя удаление частей объекта 602 пресс-формы, которые пересекаются с позитивной моделью 1000, и последующее удаление позитивной модели 1000. Примерные части, которые остаются, в итоге, показаны на фиг. 11 посредством косой штриховки. То, что остается, и является негативной моделью.

На фиг. 12 в аксонометрии показана негативная модель в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. В частности, при удалении частей объекта 602 пресс-формы, пересекающихся с позитивной моделью 1000, как раскрыто выше, все то, что остается, в итоге, является негативной моделью 1200, отражающей негативную версию анатомической структуры, описанной предварительно заданной внешней формой. Негативная модель 1200 представляет собой негатив формы части мужского мастурбатора 120 (фиг. 4), воспроизведенной на наружной поверхности полимерного рукава 402 (также фиг. 4). Поскольку негативная модель 1200 создана с помощью объекта 600 пресс-формы, негативная модель 1200 имеет или перенимает центральную ось 620 от объекта пресс-формы. Негативная модель 1200 задает толщину Т5 стенки, в примерных случаях представляющую собой расстояние между диаметром D4 и диаметром D5 (фиг. 7А). В ситуациях, когда копия анатомической структуры не предназначена для того, чтобы иметь отверстие, которое ведет к основному каналу через устройство, примерный способ может непосредственно перейти к этапу печати негативной модели для создания негативной пресс-формы. Однако, в вариантах осуществления, где конечным продуктом будет являться мужской мастурбатор, негативная модель 1200 дополнительно модифицируется для обеспечения создания основного отверстия 412 (фиг. 4) и основного канала во время процесса литья.

Модификация негативной модели для обеспечения возможности создания основного отверстия и основного канала включает в себя размещение объекта 604 стержневого инструмента на наружной поверхности негативной модели анатомической структуры (блок 210, фиг. 2). Со ссылкой на фиг. 6 и 12, в примерных вариантах осуществления, создание конечной негативной модели включает в себя слияние объекта 604 стержневого инструмента с негативной моделью 1200. В примерных вариантах осуществления, слияние может быть осуществлено за счет размещения центральной оси 636 объекта 604 стержневого инструмента в пределах предварительно заданного расстояния от центра негативной модели 1200. В некоторых случаях, центральная ось 636 расположена параллельно и в пределах предварительно заданного расстояния от центральной оси 620. В других случаях, центральная ось 636 расположена коаксиально с центральной осью 620, причем в этих случаях, объект 604 стержневого инструмента автоматически центрируется внутри негативной модели 1200. Далее, объект 604 стержневого инструмента упирается в негативную модель 1200. Например, в ситуации, когда центральная ось 636 коаксиальна с центральной осью 620 негативной модели 1200, объект 604 стержневого инструмента немного вдвигается в негативную модель 1200 так, что они оба по меньшей мере упираются, а по возможности пересекаются в 3D пространстве. Хотя данный процесс описан в виде двух этапов, размещение и примыкание могут происходить одновременно.

На фиг. 13 в аксонометрии показан объект 604 стержневого инструмента, пересекающийся с негативной моделью 1200, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. В частности, в примере с фиг. 13, центральная ось 620 объекта 604 стержневого инструмента коаксиальна с центральной осью 620 негативной модели 1200. Следует отметить, что наличие центральной оси 636 или центральной оси 620 не является обязательным требованием, однако их коаксиальность позволяет не только ускорить процесс слияния, но также обеспечивает возможность автоматизации работы. В примерных вариантах осуществления, объект 604 стержневого инструмента пересекается с негативной моделью 1200 при поступательном движении вдоль общей оси до тех пор, пока нижняя часть объекта 604 стержневого инструмента не упрется в негативную модель. В примерном случае, когда анатомической структурой являются наружные женские половые органы, объект 604 стержневого инструмента имеет длину L, выровненную относительно области пересечения половых губ. После надлежащего выравнивания и примыкание объекта 604 стержневого инструмента и негативной модели 1200, примерный способ включает в себя слияние объекта 604 стержневого инструмента и негативной модели 1200 для создания конечной негативной модели 1300.

Кроме того, как видно на фиг. 13, конечная негативная модель 1300 создана путем слияния объекта 604 стержневого инструмента и негативной модели 1200. Однако при слиянии объекта 604 стержневого инструмента и негативной модели 1200 могут возникнуть границы, имеющие поверхностную текстуру от объекта 604 стержневого инструмента, отличную от поверхностной текстуры от негативной модели 1200. Примерная граница показана посредством линии 1302. Например, та часть конечной негативной модели 1300, которая находится ниже линии 1302, может иметь характерные текстурные элементы, перенесенные (в негативном представлении) с позитивной модели, а часть выше линии 1302 имеет поверхностную текстуру объекта 604 стержневого инструмента. В соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления, наружные поверхности конечной негативной модели 1300 сглаживаются на резких переходных участках (например, линия 1302) конечной негативной модели 1300. В частности, в примерных случаях зона, имеющая предварительно заданную ширину и центрированную вдоль резкого переходного участка, может быть сглажена путем усреднения поверхностной текстуры в указанной зоне.

Примерные варианты осуществления с фиг. 12 и 13 относятся к анатомической структуре, представляющей собой наружные женские половые органы, и, таким образом, объект 604 стержневого инструмента содержит только одно крыло (или будет использован специальный объект стержневого инструмента). Однако если анатомической структурой является ротовая полость, объект 604 стержневого инструмента будет иметь оба крыла. Если анатомической структурой является анальное отверстие, то оба крыла будут исключены из объекта 604 стержневого инструмента (и будет использован специальный объект стержневого инструмента).

Следующим этапом в примерном способе является печать конечной негативной модели 1300 для создания негативной пресс-формы, которая будет использована в процессе литья. По меньшей мере в некоторых примерных вариантах осуществления, конечная негативная модель 1300 представляет собой данные, содержащиеся в электронном файле, например, формата «.STL». Файл данных может быть предоставлен в любой подходящий 3D принтер или в оборудование на основании технологии трехмерной печати, такой как моделирование методом наплавления (FDM, от англ. Fused Deposition Modeling), стереолитография (SLA, от англ. Stereolithography), цифровая обработка света (DLP, от англ. Digital Light Processing), селективное лазерное спекание (SLS, от англ. Selective Laser Sintering), селективное лазерное плавление (SLM, от англ. Selective Laser Melting), изготовление объектов методом ламинирования (LOM, от англ. Laminated Object Manufacturing) или цифровое электронно-лучевое плавление (ЕВМ, от англ. Electron Beam Melting). Например, 3D принтер может представлять собой 3D принтер «Formlabs», выпускаемый компанией «Formlabs Inc.» (http://formlabs.com). В других примерных вариантах осуществления, конечная негативная модель 1300 может быть напечатана на принтере «3D Systems», выпускаемом компанией «3D Systems Inc.» (http://3dsystems.com) (например, модель «3D Systems» на фиг. 4). То есть, с помощью 3D принтера 112 (фиг. 1), конечная негативная модель 1300 становится физическим объектом, который именуется в данном документе как «негативная пресс-форма». Таким образом, на фиг. 13 показана не только конечная негативная модель 1300, но также показан пример негативной пресс-формы, напечатанной с негативной модели.

Обратимся снова к фиг. 1. Таким образом, 3D принтер печатает негативную пресс-форму 116, которая будет использована в процессе литья. В примерных системах, 3D принтер 122 использует жидкую смолу, отверждаемую под действием сфокусированного лазерного луча, но также возможно использование любой подходящей технологии трехмерной печати. После завершения печати посредством 3D принтера 112, негативная пресс-форма 116 удаляется из принтера, а также удаляются любые созданные опорные структуры. Для удаления остаточной смолы, негативная пресс-форма 116 может быть подвергнута промывке спиртом. В зависимости от параметров, связанных с процессом литья (например, температуры жидкого полимера), негативная пресс-форма 116 может потребовать отверждения, например, путем спекания негативной пресс-формы 116 в печи. В зависимости от свойств смолы и/или процесса литья, этап отверждения может быть опущен. Далее, приведено описание примерного процесса литья.

На фиг. 14 в аксонометрии показана литейная система 114 в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. В частности, на фиг. 14 показана примерная сборная наружная пресс-форма 118, содержащая первый элемент 1404 пресс-формы и второй элемент 1406 пресс-формы. Каждый элемент 1404 и 1406 пресс-формы задает внутреннюю поверхность, но на виде с фиг. 14 видна только внутренняя поверхность 1408 элемента 1406 пресс-формы. Внутренняя поверхность 1408 элемента 1406 пресс-формы образует половину негативного изображения некоторой части наружной поверхности полимерного рукава 402 (фиг. 4), и в частности, той части полимерного рукава 402, которая находится внутри наружной оболочки 404 (фиг. 4). По аналогии, внутренняя поверхность элемента 1404 пресс-формы образует другую половину негативного изображения полимерного рукава 402.

Литейная система 114 дополнительно содержит негативную пресс-форму 116, функционально связанную с внутренними поверхностями, заданными сборной наружной пресс-формой 118. Как более подробно раскрыто выше, негативная пресс-форма 116 конструктивно задает негативное изображение наружных частей конца 406 вкладыша (фиг. 4) полимерного рукава 402 (фиг. 4). Иначе говоря, негативная пресс-форма 116 задает негативное изображение анатомической структуры, и используется для литья конца 406 вкладыша полимерного рукава 402. В некоторых примерных системах, первый элемент 1404 пресс-формы и второй элемент 1406 пресс-формы могут быть изготовлены фрезерованием из металлического материала, например, алюминия. Кроме того, в примерных вариантах осуществления, негативная пресс-форма 116 изготовливается на заказ, например, посредством технологий трехмерной печати, которые были рассмотрены выше. Негативная пресс-форма 116 соединяется со стержневым элементом 1414. Наружная поверхность стержневого элемента 1414 задает негативное изображение внутренней поверхности основного канала через полимерный рукав 402.

Процесс литья или формования может предусматривать размещение негативной пресс-формы 116 так, что она оказывается функционально связанной со сборной наружной пресс-формой 118, и соединение стержневого элемента 1414 с выступом 628 (не виден на фиг. 14) негативной пресс-формы 116, созданной в ходе слияния негативной модели с объектом стержневого инструмента. Сборная наружная пресс-форма 118 охватывает по окружности различные компоненты и фиксируется на месте некоторым образом. Полимерный материал в жидкой форме впрыскивается через отверстие для впрыска в объем, заданный внутренней поверхностью 1408, например, впрыскивается через отверстие 1418 для впрыска. Полимерный материал в жидкой форме заполняет объем, заданный негативной пресс-формой 116 и внутренней поверхностью 1408, вытесняя воздух, после чего обеспечивается возможность отверждения полимерного материала. После отверждения, сборная наружная пресс-форма 118 снова открывается, стержневой элемент 1414 извлекается из основного канала, а полимерный рукав 402 может быть выведен из негативной пресс-формы 116. Далее может быть выполнена обработка полимерного рукава 402, например, для удаления полимерного материала, отвержденного внутри отверстия для впрыска, а также любых следов стыка или следов от разъема пресс-формы, возникающих на границе раздела сборной наружной пресс-формы. В некоторых случаях, созданный полимерный рукав 402 может быть обработан составом для снижения поверхностного натяжения (например, за счет нанесения талькового порошка). Затем, полимерный рукав 402 может быть помещен в наружную оболочку 404, и отправлен субъекту 100.

Различные варианты осуществления, рассмотренные до этого момента, предполагали, что субъект 100 делает заказ на создание мужского мастурбатора 120 для партера. Из этого следует, что копия анатомической структуры, воплощенная в мужском мастурбаторе 120, вероятнее всего, будет представлять собой эксклюзивное устройство, изготовленное на основании видео и/или неподвижных изображений. Однако субъект 100 может быть профессиональной моделью, которая загружает данные с целью продажи копии анатомической структуры для широкой публики. Такой субъект-профессионал 100 может быть заинтересован в более качественном управлении процессом создания копий. Например, субъект 100 может обеспечивать информацию для создания мужских мастурбаторов, непосредственно в подходящем формате облака точек, и, тем самым, пропустить некоторые из рассмотренных выше этапов. По аналогии, субъект-профессионал 1000 может напрямую предоставить исходную модель, имеющую все желаемые поверхностные текстуры, подписи, товарные знаки, и т.д. В таком случае, примерный процесс может перейти непосредственно к этапу создания позитивной модели 1000 и последующим этапам. Таким образом, в зависимости от искушенности субъекта 100 и целей создания на заказ негативных моделей и литья, некоторые из рассмотренных выше этапов могут быть опущены.

Различные варианты осуществления, раскрытые на данный момент, предполагают, что копия анатомической структуры будет иметь основной канал, и, соответственно, представляет собой мужской мастурбатор. Однако, также можно создавать копии мужских наружных половых органов (например, пениса и семенников), либо в состоянии физического возбуждения, либо в не эрегированном состоянии. В таких ситуациях, основной канал исключается из конструкции, а также опускаются связанные с ним рассуждения (например, применение стержневого инструмента). Кроме того, при литье наружных мужских половых органов без основного канала, в некоторых случаях полимерный или эластомерный материал может быть отлит при комнатной температуре (например, из двухкомпонентной смеси с образованием силиконового геля). В силу того, что литье происходит при комнатной температуре, одноразовые сборные пресс-формы необязательно должны быть устойчивыми к изменениям температуры. С учетом всех этих рассуждений, исходная модель, созданная посредством программного обеспечения для фотограмметрии, может быть передана напрямую в 3D принтер. В том случае если используется компьютерная программа для скульптинга, это может быть очистка, добавление идентифицирующих символов, а в случае заказа от профессионалов, добавление подписей, товарных знаков и т.д. Исходная модель (которая непосредственно является позитивной моделью) может быть передана напрямую в 3D принтер, в некоторых случаях, имеющий «оболочковый» инструмент, который может автоматически создать и напечатать негативную пресс-форму с исходной модели. Такие «оболочковые инструменты» не применимы к копиям анатомических структур, которые не являются обособленными 3D структурами, и которые содержат основной канал.

Примерная система 102 создания копий содержит две или несколько вычислительных систем. На фиг. 15 показана вычислительная система в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами осуществления. Вычислительная система 1500 является примером вычислительной системы 108 интерфейса пользователя, и/или вычислительной системы 110 создания пресс-формы. Примерная вычислительная система 1500 содержит процессор 1502, соединенный с памятью 1504, и систему для хранения данных или устройство 1506 для долговременного хранения данных. Процессор 1502 может представлять собой любой процессор, который существует в настоящее время или который будет создан впоследствии, или группу процессоров. Память 1504 может представлять собой оперативную память (RAM), которая образует рабочую память для процессора 1502. В некоторых случаях, данные и программы могут копироваться с устройства 1506 для хранения данных в память 1504, в качестве части работы вычислительной системы 1500.

Устройство 1506 для долговременного хранения данных представляет собой устройство или устройства, которые реализуют неразрушаемое при отключении питания долговременное хранение и которые также можно именовать как энергонезависимый машиночитаемый носитель. В некоторых случаях устройство для долговременного хранения данных представляет собой накопитель на жестких дисках или полупроводниковый накопитель, но в некоторых примерах используются оптические диски 1508, «дискеты» 1510, и устройства 1512 флэш-памяти. Различные программы, используемые для реализации раскрытых выше программных аспектов, могут, таким образом, храниться в устройстве 1506 для долговременного хранения данных, и исполняться процессором 1502. Вместе с этим, создание и взаимодействие различных объектов и моделей различных вариантов осуществления может быть реализовано посредством процессора 1502, который может обмениваться данными с устройством 1506 для хранения данных (в том числе, примерным оптическим диском 1508, дискетой 1510, устройством 1512 флэш-памяти или магнитной лентой) посредством телеметрического канала 1514. Другими словами, устройство 1506 для хранения данных может хранить инструкции, которые при исполнении процессором, осуществляют любой из раскрытых выше программных этапов.

Приведенное выше описание следует толковать как иллюстрирующее принципы и различные варианты осуществления настоящего изобретения. Многочисленные вариации и модификации станут очевидными специалистам в данной области техники после полного понимания изложенных выше сведений. Предполагается, что нижеследующую формулу следует толковать как охватывающую все такие вариации и модификации.

Реферат

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в сокращении времени цикла при создании копий анатомических структур. Способ создания копии анатомической структуры включает прием множества изображений анатомической структуры субъекта, причем каждое изображение из множества изображений получено под отличным углом зрения относительно анатомической структуры; создание объектного файла, содержащего исходную модель наружной поверхности анатомической структуры; обрезание исходной модели до предварительно заданной внешней формы, описывающей анатомическую структуру, причем обрезание приводит к созданию позитивной модели анатомической структуры в пределах предварительно заданной внешней формы; создание негативной модели анатомической структуры на основании позитивной модели; размещение объекта стержневого инструмента на наружной поверхности негативной модели относительно отверстия анатомической структуры, и создание, тем самым, конечной негативной модели; печать, посредством принтера трехмерной печати, конечной негативной модели для создания негативной пресс-формы; и литье копии анатомической структуры с использованием негативной пресс-формы. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 18 ил.

Формула