[发明专利]面向3D打印的底面镂空堆叠打印生成方法及系统

权利要求书

1.面向3D打印的底面镂空堆叠打印生成方法，其特征是，包括：

获取若干个待打印的3D模型，对每个待打印的3D模型建立八叉树结构；

对每个待打印的3D模型，设置约束面；所述约束面是指3D模型上不允许添加支撑的区域；

根据每个待打印的3D模型的约束面，计算所有待打印3D模型的可旋转角度；

在待打印3D模型的可旋转角度的约束下，对所有待打印3D模型进行排列；

对排列好的待打印3D模型，添加脚手架和支撑结构；将每一层脚手架的底面进行镂空处理；在脚手架和支撑结构的辅助下，实现一次打印多个3D模型。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，对排列好的待打印3D模型，添加脚手架和支撑结构；将每一层脚手架的底面进行镂空处理；在脚手架和支撑结构的辅助下，实现一次打印多个3D模型；具体步骤包括：

将每一层脚手架的底面进行网格化镂空处理；

对排列好的待打印3D模型中待加支撑的面，进行加支撑处理；根据待加支撑的面，获取待加支撑的点；

对所有待加支撑的点，寻找距离他们最近的脚手架的底面网格的交点；在待加支撑的点和距离该点最近的网格交点之间，建立第一圆柱状支撑，即为树枝；在网格交点处的位置生成第二圆柱状支撑，即为树干；

对所有的树干进行加固处理。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述将每一层脚手架的底面进行镂空处理；具体实现方式为：

以ψmm为间隔，υmm为网格厚度将脚手架每层的底面镂空。

4.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述对排列好的待打印3D模型中待加支撑的面，进行加支撑处理；具体实现方式为：

对于排列好的待打印3D模型中的每个面均与打印方向也就是Z轴的正方向形成夹角α₁，如果排列好的待打印3D模型中的每个面与印刷方向Z之间的夹角α₁大于临界角α，则该面需要加支撑，对排列好的待打印3D模型中待加支撑的面，进行加支撑处理。

5.如权利要求2所述的方法，其特征是，对于所有的悬垂面，以距离0.25mm为间隔，使用扫描线光栅化算法对获取所有悬垂面的采样点作为需要加支撑的点。

6.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述在待加支撑的点和距离该点最近的网格交点之间，建立第一圆柱状支撑，即为树枝支撑；在网格交点处的位置生成第二圆柱状支撑，即为树干支撑；具体步骤包括：

在待加支撑的点和离该点最近的网格交点处建立圆柱状支撑，该圆柱状支撑和XOY平面所成角度为临界角βc，且待加支撑的点为圆柱状支撑较高的一侧，该支撑称之为树枝，然后由树枝在网格交点处的位置垂直向下生成至当前层的底面或者模型上的圆柱状支撑称之为树干。

7.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述对所有待加支撑的点，寻找距离他们最近的脚手架的底面网格的交点；在待加支撑的点和距离该点最近的网格交点之间，建立第一圆柱状支撑，即为树枝；在网格交点处的位置生成第二圆柱状支撑，即为树干之后，所述对所有的树干进行加固处理之前，还包括：

碰撞检测：如果树枝和模型有交点，则尝试将树枝向下偏移，直至不和模型相交，然后建立模型的待加支撑点到改点偏移位置的圆柱支撑，如果无法避免树枝和模型有交点，则树枝直接生成至和模型的交点处，不再生成至网格交点处；

或者，

如果模型上的待加支撑点距离底面的距离小于(ψ/2)mm，因为距离过短，无法生成至网格交点出的支撑，则只需要找到网格距离待加支撑点最近的点建立树枝，不需要建立树干；

或者，

对所有的树干进行加固处理；具体步骤包括：

对所有的树干进行加固，如果两个树干之间的距离小于γ，高度每上升γ,用一个长方体连接两个树干，如果长方体和模型产生了碰撞，则去掉该长方体。