[发明专利]一种3D打印中带岛层片区域的快速路径规划方法

权利要求书

1.一种3D打印中带岛层片区域的快速路径规划方法，其特征在于，所述3D打印中带岛层片区域的快速路径规划方法能高效地处理可带岛、可凹的待打印层片区域，通过将打印区域剖分为数量有限的多个凸形区域,避开路径中大量的出岛和进岛几何判断，以及随之而来的频繁激光关闭与开启操作，延长激光器的寿命；所述3D打印中带岛层片区域的快速路径规划方法具体包括：

(1)使用带岛Delaunay三角化算法对多边形层片区域进行剖分，使得即由一系列三角形组成；其中，T_i为构成层片区域的一个三角形区域；

(2)使用贪心策略，在初始三角形区域的基础上进行凸化生长，从而带岛多边形打印层片区域由若干个凸形区域覆盖；

(3)对每个凸形区域进行打印路径规划，进而获得全局区域的打印路径。

2.如权利要求1所述的3D打印中带岛层片区域的快速路径规划方法，其特征在于，除带岛层片区域的三角化，该路径规划方法还包括：多边形的凸化合并处理具体包括：

A、遍历凸多边形的边界，所述边界记为e＝{e_i|i＝1,2,3,...}，对每条边界e_i，进行步骤B的循环处理；

B、对多边形的边界e_i，首先判断是否存在共享e_i的多边形？若无，则跳到步骤C；若有，记共享e_i的多边形为则进行多边形的凸化生长判断，即多边形与合并后是否为凸形区域？若是，则合并，形成较大的凸多边形，并用flag标识多边形发生过生长变化；否则，跳到步骤C；

C、跳过当前边界e_i的处理，进入下一条边e_i+1的处理；

D、进行步骤B的循环处理，直到所有边界边e＝{e_i|i＝1,2,3,...}都已经进行过凸化生长测试；然后，判断flag标识是否发生过改变？若是，则将生长后的多边形作为待处理的多边形，进行下一轮处理；否则，将多边形标识为处理完成，剔除出待处理的多边形集合。

3.如权利要求1所述的3D打印中带岛层片区域的快速路径规划方法，其特征在于，该3D打印中带岛层片区域的快速路径规划方法具体步骤包括：

(1)将带岛的打印区域多边形进行三角剖分，将分割为一系列三角形区域，即由一系列三角形组成，记为其中,T_i为构成层片区域的一个三角形区域；此过程的核心步骤是带岛区域的三角化，功能函数为

(2)对组成层片打印区域的所有多边形进行递归处理，采用贪心策略进行多边形的凸化生长处理，此凸多边形的凸化合并对应的功能函数记为

(3)对经过凸化处理后组成层片区域的所有凸多边形polygon_t,t＝1,2,3,...，采用经典算法进行打印路径规划，若凸形区域polygon_t对应的打印路径为P_t，则层片区域的打印路径是多条打印路径P_t(t＝1,2,3,...)组成的复合打印路径，记为Path＝{P_t|t＝1,2,3,...}；

(4)返回层片打印区域对应的最终打印路径Path。