[发明专利]一种保留模型特征的3D打印自适应切片方法

摘要

本发明涉及一种保留模型特征的3D打印自适应切片方法，属于3D打印技术领域。该方法包括以下步骤1)根据实际工程设计，建立三维模型，并对模型进行网格化处理，生成STL文件数据；2)对模型的STL文件数据进行预处理；3)采用自适应分层算法处理经预处理后的文件数据，得到切片轮廓信息；4)采用特征存在条件判断切片轮廓信息中任意相邻两分层高度上的切片是否有可能存在特征，若有可能存在特征，则采用最小分层厚度lmin对切片间的模型数据进行二次切片，否则，不做处理；同时记录切片轮廓信息；5)将经步骤四处理后的切片轮廓信息按照切片格式生成打印文件，进行3D打印。该方法能够有效减少打印时间，减少内存使用量以及计算量。

主权项

一种保留模型特征的3D打印自适应切片方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一：根据实际工程设计，采用计算机软件建立三维模型，并对模型进行网格化处理，生成STL文件数据；步骤二：对模型的STL文件数据进行预处理；步骤三：采用自适应分层算法处理经预处理后的文件数据，得到切片轮廓信息；步骤四：采用特征存在条件判断切片轮廓信息中任意相邻两分层高度上的切片是否有可能存在特征，若有可能存在特征，则采用最小分层厚度lmin对切片间的模型数据进行二次切片，并记录切片轮廓信息；否则，不做处理，记录切片轮廓信息；步骤五：将经步骤四处理后的切片轮廓信息按照切片格式生成打印文件，进行3D打印；所述步骤一中的STL文件数据包含经网格化处理后生成的所有三角面片的三个顶点三维坐标以及其单位法向量数据；所述步骤二对模型的STL文件数据进行预处理，具体包括以下步骤：1)给定最大分层厚度lmax、最小分层厚度lmin以及尖端高度c的值；2)对STL文件数据进行排序预处理，设分层方向为z轴，遍历所有的三角面片，比较每个面片中的三个顶点z坐标的大小，获取所有三角面片中z坐标的最大值zmax、最小值zmin，得到由第j个三角面片的z坐标最大值、最小值构成的集合{(zj)max,(zj)min}，以及面片法向量z坐标zj,N；定义三角面片法向量N与z轴正方向夹角为γj，满足zj,N＝cos(γj)，|cos(γj)|为该面片的复杂度；所述步骤三采用自适应分层算法处理经预处理后的文件数据，度量阶梯误差采用尖端高度方法，将模型从zmin到zmax按分层厚度li进行分层，当分层终止，对应的第i层分层高度如下公式所示：hi=zmini=0zmin+Σk=0i-1lki=1,2,K,nzmaxi=n+1,]]>分层总数为n+2，获取每层高度对应的切片轮廓信息。