[发明专利]一种自适应生成支撑结构的增材制造分层切片方法

权利要求书

1.一种自适应生成支撑结构的增材制造分层切片方法，其特征在于：该分层切片方法，其中具体包括：

A.数据结构的封装处理；

所述数据结构的封装处理需要对三维几何模型进行点云数据的解析，得到可供操作的三维坐标点，之后采用已被广泛使用的平面切片方法，可以得到每一个层轮廓的点集；

所述数据结构的封装处理为了后续方法的顺利进行，定义一个带孔多边形的数据结构，规定如下：

①单个切片层由多个带孔多边形构成；

②每个带孔多边形有且只有一个外轮廓，但可以拥有0个或0个以上的孔洞；

③外轮廓的坐标排序为逆时针，孔洞排序则反之；

B.切片层轮廓的动态修改；

所述切片层轮廓的动态修改，为了让所得的新轮廓能够尽可能的节省材料，运算之前需要对被合并的切片层进行轮廓偏置，制造出与水平方向夹角小于特定角度的悬垂结构；

所述切片层轮廓的动态修改，需要进行结果预判断，主要作为针对轮廓偏置中可能会出现的特征丢失等问题所采取的一个保险措施，此时调整偏置参数，以维持成型结果的稳定；

为了解决这个问题，有如下原则：

①改变偏置距离d的值使其等于当前d的0.8倍；

②若①操作后的d仍不能满足要求，重复①操作；

③当d＝0.01dm时，取消偏置步骤，采用原始切片层进行并集布尔运算；

C.布尔合并运算生成支撑结构；

所述布尔合并运算生成支撑结构通过二维图形的布尔合并运算实现，具体为将相邻两切片层实行此运算；

所述布尔合并运算生成支撑结构中，确定合并层以及被合并层至关重要，规定位于上方的切片层为合并层，位于下方的切片层为被合并层，其次运算的顺序为自顶向下，直至算法检测到当前层为最底层并停止更新；

所述布尔合并运算生成支撑结构首先选取其中一个切片层的第一个点，并按顺序依次读取，直至遇到两个切片层的交点，此时跳转到另一个切片层继续读取，以此类推，直至读取到第一个点，此时第一个轮廓构建完毕；

然后判断该切片层是否还有未读取过的点，如果有，重复操作，如果所有点都已读取完毕，那么终止循环，并将所有轮廓整合构出一个新的切片层。

2.根据权利要求1所述的一种自适应生成支撑结构的增材制造分层切片方法，其特征在于：所述数据结构的封装处理采用通用的带孔多边形结构，即一个切片层可以有复数个轮廓构成，每个轮廓中可以有复数个孔。