[發(fā)明專利]用于面曝光增材成型的3D模型切片及投影面生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410037525.2
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103761397B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張靖;金良;宋軒;王彬;潘亞月
• 申請（專利權(quán)）人: 張靖;金良;宋軒;王彬;潘亞月
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44223
• 代理人: 江耀純

1.一種用于面曝光增材成型的3D模型的切片及投影面生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

A）輸入三維實體模型的文件，讀取文件中包含的模型的頂點、邊、三角形數(shù)量信息，判斷其是否符合三維實體模型的歐拉公式，在滿足的情況下進(jìn)入步驟B)；若不滿足，提示輸入模型錯誤；

B）建立模型的頂點表格Vt、三角形表格Trt；

C）遍歷頂點表格和三角形表格，建立半邊數(shù)據(jù)表HEt；

E）設(shè)定顯示圖片的像素值，根據(jù)加工設(shè)備平臺大小，獲取像素點和實體實際尺寸的轉(zhuǎn)換關(guān)系；

F）完成實體模型的顯示，將模型的最低面置于空間坐標(biāo)系的x-y平面，通過一系列的旋轉(zhuǎn)、平移，使模型位于最佳加工位置；

G）沿z軸負(fù)方向一個單位的位置建立一個虛擬平面，稱之為切片基層，在切片基層上計算空間射線；

H）從模型最底層開始，以層厚thickness為增量，至包圍盒最頂端，逐層判斷圖形像素點是否位于模型內(nèi)部：每層切片圖形的初始像素值設(shè)為黑色；在第n層上，層高為Zn=n×thickness，遍歷包圍盒的像素邊界中的每個像素射線，若該層高值處于射線交點序列的有效區(qū)段內(nèi)，則該點處于模型內(nèi)部，應(yīng)設(shè)為白色像素點；否則為黑色像素點；

I）對處于支撐圓柱體中心處的像素點，判斷其Z坐標(biāo)所處的射線交點序列的區(qū)段，進(jìn)而判斷該像素點是否為支撐。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于面曝光增材成型的3D模型的切片及投影面生成方法，其特征在于：步驟A）中，所述文件是STL文件；步驟B）中，在建立頂點數(shù)據(jù)表時，按照頂點坐標(biāo)的X坐標(biāo)值升序排列頂點，若X坐標(biāo)相等，則按照Y坐標(biāo)值排列；頂點表格Vt中存儲了各頂點ID，頂點XYZ坐標(biāo)值，頂點ID依據(jù)頂點排列次序分別命名為1,2，……；三角形表格Trt中存儲了三角形ID，以及該三角形對應(yīng)的三個頂點的ID，三角形ID按照模型STL文件中的三角形的導(dǎo)入順序依次命名為1,2，……。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于面曝光增材成型的3D模型的切片及投影面生成方法，其特征在于：G）中建立的射線的變量包含交點序列zvalues、穿透的三角片ID。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于面曝光增材成型的3D模型的切片及投影面生成方法，其特征在于：H）中利用射線交點序列快速判斷圖形像素值；其中，根據(jù)層高z判斷其所在的區(qū)間段。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于面曝光增材成型的3D模型的切片及投影面生成方法，其特征在于：步驟C）中，對于任意三角形tri1，包含3條按照逆時針順序排列的半邊HE，每條半邊HE在該三角形中對應(yīng)一個頂點o，以及2個端點v1和v2;按照v1和v2的坐標(biāo)值以升序排列所有半邊，找出擁有相同端點v1和v2的邊e4，即為e1的逆半邊，表示為e1.r。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于面曝光增材成型的3D模型的切片及投影面生成方法，其特征在于：還包括步驟D）：模型的顯示和渲染，模型的顯示基于開源的OpenGL，渲染方法采用Phong著色法。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于面曝光增材成型的3D模型的切片及投影面生成方法，其特征在于：步驟F）中，所述最佳加工位置位于圖形及加工平臺的中心，即：讓模型最底面的中心點，位于加工平臺的中心。