[发明专利]应用于3D打印设备的数据处理方法和3D打印设备

说明书

本发明公开了一种应用于3D打印设备的数据处理方法，包括：确定切片的分层数目；确定STL模型中与每个切片相交的所有三角形面片；将每个切片按X轴方向或Y轴方向中其中一个轴方向分成若干列，每一列中至少含有一条与列方向相同的扫描线，确定每条扫描线与切片中三角形面片所相交的交点以及交点的坐标；将每条扫描线上的交点按照坐标的大小进行排序；将所有扫描线上的交点转换成对应的像素坐标，再将每条扫描线上奇数交点和奇数交点下一个相邻的偶数交点之间的所有像素填充连接；将切片中所有扫描线经过处理，得到切片填充的位图图形。本发明不用对STL模型建立拓扑信息，避免了大量计算和排序，提高了数据处理的效率。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种应用于3D打印设备的数据处理方法和3D打印设备。

背景技术

3D打印(3D Printing)最常用的是依据STL(Standard Template Library)模型来获取打印数据的，通过层层叠加构造出模型实体，STL文件是快速原型系统应用的标准文件类型，由三角形网格单元顶点坐标和外法向量构成三角形面片，不包含三角形拓扑结构，离散近似表现三维CAD模型。由于STL模型数据格式简单，易于交换处理，基于STL模型的切片处理已被大多数快速原型系统采用。

STL分层切片算法常用的方法是：通过分析切平面与三角形网格之间的位置关系，若相交则求出交线段。求出该切平面与STL网格模型所有的交线段后，将该分层面的所有交线段有序地连接起来，从而获得该分层切片面的轮廓线。其中交线段的有序排列是一个很费时的过程，目前大部分切片算法都是先建立一个基于几何拓扑信息，然后再根据拓扑信息进行分层切片。该算法需要对原有的3D模型中的三角形面片做优化和修复处理：去除相交的三角形面片，修复顶点排序错误的三角形，修补缺口空洞等。模型的三角形数量越多，处理的速度越慢，产生错误的概率也越高。经过优化处理后的轮廓线还需要生成扫描路径，通过扫描线来固化填充，使打印出来的模型具有一定的强度。这种算法在整体拓扑信息的处理时间较长，尤其对于复杂的STL模型，占用系统资源较多，计算量较大，数据处理效率低下。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种应用于3D打印设备的数据处理方法和3D打印设备，以解决现有3D打印的数据处理方法中需建立拓扑信息，导致处理时间较长、数据量较大、数据处理效率低的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种应用于3D打印设备的数据处理方法，包括步骤：

S1：确定切片的分层数目；

S2：确定STL模型中与每个切片相交的所有三角形面片；

S3：将每个切片按X轴方向或Y轴方向中其中一个轴方向分成若干列，每一列中至少含有一条与该列方向相同的扫描线，确定每条扫描线与该切片中三角形面片所相交的交点以及该交点的坐标；

S4：将每条扫描线上的该交点按照该坐标的大小进行排序；

S5：将所有扫描线上的交点转换成对应的像素坐标，再将每条扫描线上奇数交点和该奇数交点下一个相邻的偶数交点之间的所有像素填充连接；

S6：将该切片中所有扫描线经过步骤S5处理，得到该切片填充的位图图形。

进一步地，该步骤S1包括：

确定分层厚度；

根据该STL模型的高度和该分层厚度，确定该切片的分层数目。

进一步地，该步骤S2包括：

若三角形面片的最小Z坐标小于或等于第N个切片的Z坐标，该三角形面片的最大Z坐标大于或等于该第N个切片的Z坐标，并且该三角形面片与该切片非平行，则该三角形面片与该第N个切片相交；