[发明专利]一种基于切片文件的三维打印均匀壁厚抽壳方法

摘要

本发明公开了一种基于切片文件的三维打印均匀壁厚抽壳方法，包括：输入模型切片文件，确定抽壳影响层数；对某一切片上的某一轮廓多边形中的一个采样点及其法线作竖直平面；用该平面截当前切片以下和以上的切片，计算并连接有效交点得到一条壁线；对壁线在进行偏置，得到偏置壁线；计算偏置壁线和当前水平面交点并将其添加至轮廓多边形对应的抽壳多边形；按以上步骤遍历所有切层上所有轮廓多边形，消除抽壳多边形上自相交环并调整其方向和原始轮廓多边形方向相反，将其添加至当前层轮廓多边形中，得到一系列抽壳切片并最终输出。本发明对当前切片轮廓法向壁线进行偏置，能够获得壁厚均匀的抽壳多边形轮廓；且可在打印设备中设置或修改抽壳壁厚值。

主权项

1.一种基于切片文件的三维打印均匀壁厚抽壳方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、输入待打印模型的切片文件，以及所需的抽壳壁厚t；从切片文件中提取切片层厚值h，计算抽壳影响层数值n_r；其中t、h和n_r为大于零的实数；步骤2、针对第i层切片L_i上的第j个轮廓多边形E_j，对轮廓多边形E_j上的第k个采样点P_k，设采样点P_k处法向量为n_k，过采样点P_k沿n_k方向作竖直平面α_k；其中i、k和j为大于零的自然数；步骤3、用竖直平面α_k分别去截第i层切片L_i以下和以上的n_r层切片，即第i-n_r层到i+n_r层切片，计算得到每层切片上的一个有效交点；从采样点P_k开始向上或向下分别连接这些有效交点，得到一条壁线C_k；步骤4、在竖直平面α_k内对壁线C_k向n_k所指的那一侧进行偏置，偏置距离为t，得到壁线C_k的偏置壁线其中t为大于零的实数；步骤5、计算偏置壁线和第i层水平面的交点H_k，交点H_k为采样点P_k对应的抽壳点；将交点H_k添加至轮廓多边形E_j对应的抽壳多边形更新k值，跳至步骤2直至E_j上所有采样点被遍历；其中第i层水平面为第i层切片L_i所在的平面；若交点H_k不存在，则直接更新k值，跳至步骤2直至E_j上所有采样点被遍历；步骤6、消除以上得到的抽壳多边形上的自相交环，并调整抽壳多边形方向使其和轮廓多边形E_j方向相反；将抽壳多边形添加至当前第i层切片L_i中；更新j值，跳至步骤2直至当前层所有原始轮廓多边形被遍历；步骤7、更新i值，跳至步骤2直至切片文件中所有切片被遍历；输出均匀壁厚的抽壳切片文件。