[发明专利]面向3D打印的三角网格孔洞的分割方法及系统

说明书

本公开公开了面向3D打印的三角网格孔洞的分割方法及系统，对输入的三角网格模型进行预处理；根据预处理得到的三角网格模型，获取三角形面片与三角形面片所邻接的边之间的连接关系，获取三角形面片的顶点与顶点所邻接的边之间的连接关系；根据三角网格模型的面与边的连接关系，获取三角网格模型的所有单连通区域；将每个单连通区域视为一个部件；对每个部件查找自由边，根据边与点之间的连接关系，将所有的自由边首尾连接，得到孔洞线；获得所有孔洞的基本信息，包括孔洞线、孔洞方向、孔洞与部件之间的关联关系；根据每个孔洞的基本信息，将孔洞划分为单孔洞和连续套洞；将连续套洞分割为单孔洞。

技术领域

本公开涉及3D打印技术领域，特别是涉及面向3D打印的三角网格孔洞的分割方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

三角网格是一种应用非常广泛的几何模型表达形式，在逆向工程、有限元分析、计算机动画、医学影像三维重建、3D打印等领域有着非常广泛的应用。在网格模型的获取过程中，往往会产生一些不希望出现的孔洞，这些孔洞的出现一方面影响了模型的外观，另一方面也不利于许多后续处理的进行。在复杂扫描的三角网格模型中，孔洞的识别和修复是模型封装、计算、打印等可用性的基础。

在实现本公开的过程中，发明人发现现有技术中存在以下技术问题：

目前三角网格孔洞的识别和修复算法多将孔洞作为单一类型的单孔洞进行处理，大多研究或文献关注单孔洞的修复算法，没有考虑孔洞的几何形态以及相关孔洞之间的拓扑关系，模型可能存在非单孔洞的情况，因而导致模型的拓扑关系发生变化，或产生新的错误。因此，为减少模型拓扑关系的变化以及相应的错误，对三角网格孔洞进行细致分割是进行孔洞修复和3D打印的关键。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了面向3D打印的三角网格孔洞的分割方法及系统；

第一方面，本公开提供了面向3D打印的三角网格孔洞的分割方法；

面向3D打印的三角网格孔洞分割方法，包括：

对输入的用于3D打印的三角网格模型进行预处理；

根据预处理得到的三角网格模型，获取三角形面片与三角形面片所邻接的边之间的连接关系，获取三角形面片的顶点与顶点所邻接的边之间的连接关系；

根据三角网格模型的面片与边的连接关系，获取三角网格模型的所有单连通区域；将每个单连通区域视为一个部件；

对每个部件查找自由边，根据边与顶点之间的连接关系，将所有的自由边首尾连接，得到孔洞线；获得所有孔洞的基本信息，包括孔洞线、孔洞方向、孔洞与部件之间的关联关系；

根据每个孔洞的基本信息，将孔洞划分为单孔洞和连续套洞；

将连续套洞分割为单孔洞。

第二方面，本公开还提供了面向3D打印的三角网格孔洞的分割系统；

面向3D打印的三角网格孔洞分割系统，包括：

预处理模块，其被配置为：对输入的用于3D打印的三角网格模型进行预处理；

连接关系获取模块，其被配置为：根据预处理得到的三角网格模型，获取三角形面片与三角形面片所邻接的边之间的连接关系，获取三角形面片的顶点与顶点所邻接的边之间的连接关系；

单连通区域获取模块，其被配置为：根据三角网格模型的面片与边的连接关系，获取三角网格模型的所有单连通区域；将每个单连通区域视为一个部件；