[发明专利]基于3D打印自动化三维模型报价算法

说明书

技术领域：

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及的是一种基于3D打印自动化三维模型报价算法。

背景技术：

3D打印技术是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。3D打印技术的制造原理是基于“增材制造”的思想，它与传统的加工工艺通过切削、打磨、冲压等来实现产品成型的过程具有本质区别，仅利用三维设计数据在一台设备上即可快速而精确地制造出任意复杂形状的零件，且无需模具，有效缩短了加工周期，易于实现单件小批量复杂形状产品的快速制造，在非批量化生产中具有明显的成本和效率优势，目前较为主流的3D打印技术有光固化、选择性激光烧结、熔融沉积以及切纸层叠等几种，其中光固化3D打印技术发展最成熟、打印精度最高。

光固化3D打印技术是以光敏树脂作为材料，在计算机的控制下通过紫外激光对液态的光敏树脂进行扫描从而让其逐层凝固成型，其采用的是逐层制造原理，因此三维模型的底部及部分悬空区域需要支撑才能制作。

目前光固化3D打印技术中使用的成型材料主要为光敏树脂，光敏树脂由聚合物单体与预聚体组成，加有光(紫外线)引发剂或称为光敏剂，在一定波长的紫外光照射下立刻引起聚合反应，完成固化，光敏树脂一般为 液态，主要用用于国内主流SLA快速成型设备、大多数进口或国产DLP桌面机等。

然而由于光敏树脂价格较高，而3D打印成型的产品通常是按照产品的重量结合材料单价来计算价格的，因此对于3D打印服务提供商而言，在提供3D打印服务之前就需要将价格计算出来。目前对于三维模型的3D打印价格计算基本都是通过3D软件3dmax等三维建模软件计算出三维模型的体积以及结合三维模型成型所需的支撑体积，然后将二者体积相加再结合相应的材料比重，即可计算出三维模型成型所需要耗费的材料重量，从而计算三维模型的3D打印价格。

在三维模型成型过程中，一般遵循的原则是支撑尽量少的情况下保证三维模型成型能够平稳，避免出现因支撑不够而导致产品成型失败的情况，这样既可以降低成本，而同时也可以便于成型后模型的去支撑打磨处理。但是实际在对三维模型的文件处理过程中，三维模型的那些区域需要支撑，那些区域可以不用支撑，一般都是根据人工的处理经验来判断的，其主观性较强，不可控因素较大，这种情况下同一模型加工出来因为支撑体积不同，就会导致整个产品的体积差距很大，从而出现计算的报价结果相差很大。

发明内容：

为此，本发明的目的在于提供一种准确度高的基于3D打印自动化三维模型报价算法。

为实现上述目的，本发明主要采用如下技术方案：

一种基于3D打印自动化三维模型报价算法，包括步骤：

b、计算三维模型成型所需支撑的体积。

优选地，步骤b之前包括步骤：

a、计算三维模型的体积。

优选地，步骤a之前还包括：

读取并解析三维模型图形数据，并判断其是否为后缀名为stl格式的三维模型文件，如是，则进入步骤a；如否，则将其转化为后缀名为stl格式的三维模型文件。

优选地，步骤a具体包括：

a1、将后缀名为stl格式的三维模型文件导入三维建模软件，其中该三维模型文件在三维建模软件中由若干三角面片构成；

a2、通过三维建模软件计算上述每个三角面片的三角形面积及每个三角面片与其最近平行面的距离，计算出每个三角面片的体积；

a3、将所有三角面片的体积相加，计算出三维模型的体积。

优选地，步骤b具体包括：

b1、设定任意两个相临的三角面片之间的夹角为θ；

b2、获取步骤b1中一个三角面片的平面方程法向量为(a1，b1，c1)，另一个三角面片的平面方程法向量为(a2，b2，c2)；

b3、根据计算出θ的值，如果15°≤θ≤85°，则此时需要在步骤b1中两个相临的三角面片上添加支撑，否则，则不需要添加支撑；

b4、重复步骤b3，计算出所有需要添加支撑的位置。

优选地，所述步骤b3中θ＝45°。

优选地，所述步骤b3中：

当两个相临的三角面片上需要添加支撑时，则根据支撑添加的面积及 高度计算出所需添加支撑的体积。

优选地，所述步骤b4之后还包括步骤：

b5、计算出所有需要添加支撑的体积进行相加，获得整个三维模型成型时所需支撑的体积。

优选地，步骤b之后还包括步骤：

c、将整个三维模型成型时所需支撑的体积与三维模型的体积相加计算出三维模型成型所需耗材的总体积。