[发明专利]一种彩色切片层的边界着色宽度界定方法

摘要

本发明提供了一种彩色切片层的边界着色宽度界定方法，选用彩色3D数字模型的STL格式文件以及刨切分层算法，通过刨切分层后的轮廓切片层所标记的三角形面片法向量与建造向量计算初始边界着色宽度建模所需要的边界倾斜角以及暴露面显色宽度的最小打印精度加权关系。该方法提出了相邻切片层间边界倾斜角计算方法、边界着色宽度建模方法以及3D打印实体颜色再现效果评价方法等具体实现步骤。本发明的彩色切片层的边界着色宽度界定方法既可以用于校准当前刨切分层算法中彩色切片层边界着色厚度值设置，又可以用于改进现有国产彩色3D打印颜色再现精度以及着色能耗优化。

主权项

1.一种彩色切片层的边界着色宽度界定方法，其特征在于，选用彩色3D数字模型的STL格式文件以及刨切分层算法进行界定，包括以下具体步骤：1)、根据分层软件类型选择采用的刨切分层策略；在彩色3D模型刨切分层时，采用3D打印系统自带的分层软件或开源分层软件，确定其所采用的刨切分层策略；2)、根据3D打印机最小精度要求与所用打印材质特性，确定彩色3D模型刨切分层厚度h，进行几何轮廓刨切分层，得到多层轮廓切片层，记录各轮廓切片层边界三角形面片的法向量α与对应建造向量β；3)、通过该STL格式文件固有的拓扑关系，确定目标轮廓切片层与相邻轮廓切片层间的接触交点O及其对应的上边界顶点P与Q，设定OP长度为分层厚度h，OQ长度为轮廓切片层相对暴露面显色宽度b，OP与PQ连线交点形成倾斜角θ；4)、目标轮廓切片层边界三角形面片的法向量为α_x与对应的建造向量为β_x，通过向量运算求出所述法向量α_x与建造向量β_x的夹角为σ，并结合所述目标轮廓切片层分层边界OPQ直角三角形构成的几何关系，求出对应的倾斜角θ；5)、通过目标轮廓切片层厚h与倾斜角θ之间的直角三角函数关系，转换出叠层方向底轮廓切片层的暴露面显色宽度b，再对b以所用3D打印系统的最小打印精度d进行加权，得到一个和值，将所述和值定义为彩色切片分层边界着色宽度L的计算模型；6)、设置不同权值n的边界着色宽度L_n进行彩色切片分层与打印，观察彩色3D打印实体表面露白与颜色再现效果，将无露白和再现性好的样品所对应的权值n₀，作为边界着色宽度界定值L_n0。