[发明专利]低于3D打印机分辨率的临界薄区段的识别与重新设计

说明书

系统和方法可以支持识别和重新设计3D模型中的低于3D打印机分辨率的临界薄区段。临界薄区段的识别可以包括将3D模型的横截面切片划分成可打印区段和不可打印区段，并使用利用在薄区域上计算的几何特征训练的机器学习模型将不可打印区段分类为临界的或非临界的。临界薄区段的重新设计可以包括增厚临界薄区段，使得临界薄区段的区段尺寸满足关于打印机分辨率的增厚标准，并且在临界薄区段和相邻的可打印区段之间的相交处使添加到横截面切片的尖角平滑化。临界薄区段的重新设计可以考虑可容忍的悬突部。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月10日提交的申请号为62/483666，题为“用于识别和重新设计3D模型中的低于3D打印机分辨率的薄区域的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FORIDENTIFYING AND REDESIGNING THIN REGIONS IN A 3D MODEL THAT ARE BELOW 3DPRINTER RESOLUTION)”的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

计算机系统可用于创建、使用和管理产品和其他项目的数据。计算机系统的示例包括计算机辅助工程(Computer-aided Engineering，CAE)系统、计算机辅助设计(Computer-aided Design，CAD)系统、可视化和制造系统、产品数据管理(Product DataManagement，PDM)系统、产品生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)系统等。这些系统可以包括便于产品结构的设计和模拟测试的组件。

发明内容

所公开的实施方式包括可以支持识别和重新设计三维(3D)模型中的低于3D打印机分辨率的临界薄区段的系统、方法、设备和逻辑。

在一个示例中，方法可以通过设计系统(例如CAE系统)执行、实行或以其他方式实施。该方法可以包括：获取代表待通过3D打印机构造的对象的3D模型；垂直于通过3D打印机构造对象的建造方向提取3D模型的横截面切片；以及识别横截面切片中区段尺寸小于3D打印机的打印机分辨率的临界薄区段。识别临界薄区段可以包括将横截面切片划分成可打印区段和不可打印区段，并使用利用在薄区域上计算的几何特征训练的机器学习模型，将每个不可打印区段分类为临界的或非临界的。该方法还可以包括：通过增厚临界薄区段使得临界薄区段的区段尺寸满足关于打印机分辨率的增厚标准来修改3D模型；以及将所修改的3D模型提供到3D打印机以构造对象。

在另一示例中，非暂时性机器可读介质可以包括指令，该指令可由处理器执行以获取代表待通过3D打印机构造的对象的3D模型；垂直于通过3D打印机构造对象的建造方向提取3D模型的横截面切片；识别横截面切片中区段尺寸小于3D打印机的打印机分辨率的临界薄区段；以及修改3D模型，以考虑临界薄区段。指令可以是可通过处理器执行以：通过增厚临界薄区段使得临界薄区段的区段尺寸满足关于打印机分辨率的增厚标准来修改3D模型；在临界薄区段和相邻的可打印区段之间的相交处识别通过增厚而添加到横截面切片的尖锐拐角；以及通过使尖锐拐角平滑化来进一步修改临界薄区段。指令可以是可执行以进一步将所修改的3D模型提供到3D打印机以构造对象。

在又一个示例中，系统可以包括薄区段识别引擎和薄区段重新设计引擎。薄区段识别引擎可以配置为获取代表待通过3D打印机构造的对象的3D模型；垂直于通过3D打印机构造对象的建造方向提取3D模型的横截面切片；以及识别横截面切片中区段尺寸小于3D打印机的打印机分辨率的临界薄区段，包括通过将横截面切片划分成可打印区段和不可打印区段，并使用利用在薄区域上计算的几何特征训练的机器学习模型将每个不可打印区段分类为临界的或非临界的。

薄区段重新设计引擎可以配置为通过以下方式修改3D模型以考虑临界薄区段：增厚临界薄区段使得临界薄区段的区段大小满足关于打印机分辨率的增厚标准；在临界薄区段和相邻的可打印区段之间的相交处识别通过增厚而添加到横截面切片的尖锐拐角；以及通过使尖锐拐角平滑化来进一步修改横截面切片。薄区段重新设计引擎还可以配置为将修改的3D模型提供到3D打印机以构造对象。