[發(fā)明專利]一種在線3D打印定制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710058633.1
• 申請日: 2017-01-26
• 公開（公告）號: CN106709793A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴(yán)進(jìn)龍;高麗榮;吳應(yīng)文
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州紐帶科技有限公司
• 主分類號: G06Q30/06
• 分類號: G06Q30/06;G06F3/12;B33Y50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D打印制造服務(wù)領(lǐng)域，提供了一種在線3D打印定制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)正在改變?nèi)祟愔圃旌徒桓懂a(chǎn)品的方式。在基于3D數(shù)據(jù)的3D打印制造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，任何節(jié)點可以和其他節(jié)點實時交互獲取各自需要的3D數(shù)字模型，發(fā)布定制需求，然后通過分布式的制造節(jié)點(包括3D打印中心、數(shù)控加工中心、激光雕刻中心)來生產(chǎn)實現(xiàn)。而打造分布式的3D打印制造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，要解決的核心技術(shù)問題之一，就是對3D模型數(shù)據(jù)的提取和體積計算方法。傳統(tǒng)的計算方法主要是平面剖分方法和四面體剖分方法兩種。其中，平面剖分方法需要提取模型的頂點、邊、三角面特征構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，運算復(fù)雜導(dǎo)致運行速度很慢，甚至?xí)谔幚硪话僬滓陨系哪Ｐ蛿?shù)據(jù)是導(dǎo)致云端處理器發(fā)生異常，終止運行。同時，基于平面剖分方法的體積的計算為，平面與模型相切所得截面面積與相鄰剖切平面間高度的乘積，因而所得結(jié)果為近似體積。然而在模型曲面較多的情況下，這種計算所得的近似體積往往準(zhǔn)確度較低，因而系統(tǒng)不能提供準(zhǔn)確的報價。

四面體剖分方法則是將3D模型進(jìn)行剖分，將三角面片投影到一個平面上，建立多面體單元，將該多面體剖分為一個三棱柱和兩個四面體，分別計算出這三部分的有向體積，求和得到多面體單元的有向體積。然后，求出所有多面體單元的有向體積之和就是3D模型的體積。相比平面剖分方法，四面體剖分方法計算得到的體積準(zhǔn)確度較高，能很好地滿足系統(tǒng)報價要求。然而，傳統(tǒng)的四面體剖分方法需要大量提取并存儲模型的三角面片法向量信息，以及，通過讀取三角面片的法向量去判斷該四面體的體積正負(fù)，系統(tǒng)的計算冗雜而緩慢，仍然不能滿足在線3D打印定制實時報價的速度要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種在線3D打印定制系統(tǒng)及方法，為企業(yè)提供一種系統(tǒng)化的處理打印業(yè)務(wù)的方法，為用戶提供一種更快、更準(zhǔn)確的方法實現(xiàn)打印需求，使得整個定制過程周期更短、更透明、更精確。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種在線3D打印定制系統(tǒng)，包括：

接收模塊，用于接收并讀取用戶上傳的3D模型文件；

顯示模塊，用于根據(jù)顯示窗口大小自動對用戶上傳的3D模型進(jìn)行縮放以合適的尺寸進(jìn)行可旋轉(zhuǎn)的顯示，并通過設(shè)置視場內(nèi)攝像機(jī)的角度，顯示模型不同視角的截面圖；

尺寸信息提取模塊，用于建立對應(yīng)于用戶上傳的3D模型的長寬高尺寸信息的最小立方體包圍盒，并求解該立方體包圍盒的長寬高，得到3D模型的尺寸信息；

體積計算模塊，用于計算用戶上傳的3D模型的所有三角面片與原點構(gòu)成的四面體的有向體積，并計算所有四面體的有向體積和，得到3D模型的體積；

參數(shù)設(shè)置模塊，用于用戶進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，選擇打印模型所用的材料、打印尺寸以及打印機(jī)；

價格生成模塊，用于根據(jù)用戶設(shè)置的參數(shù)計算打印材料用量、定制價格、打印時間；

支付模塊，用于生成支付訂單；

以及，3D打印機(jī)，用于在用戶支付完成后根據(jù)用戶設(shè)置的參數(shù)打印模型。

進(jìn)一步的，所述接收模塊接收并讀取的3D模型的文件格式包括但不限于STL、OBJ、STP、IGS、DAE、WRL、X3D。

進(jìn)一步的，參數(shù)設(shè)置模塊中，用戶進(jìn)行參數(shù)設(shè)置選擇打印模型所用的材料包括材料的物理參數(shù)及材料的商品屬性；打印機(jī)包括打印機(jī)的技術(shù)參數(shù)。

優(yōu)選的，材料的物理參數(shù)包括材料的密度、硬度、強(qiáng)度、韌性、工作溫度及成型溫度，材料的商品屬性包括材料的單價，打印機(jī)的技術(shù)參數(shù)包括該打印機(jī)所能打印的最大尺寸和打印精度。

本發(fā)明還提供了一種在線3D打印定制方法，包括如下步驟：

S1、接收并讀取用戶上傳的3D模型文件；

S2、根據(jù)顯示窗口大小自動對用戶上傳的3D模型進(jìn)行縮放以合適的尺寸進(jìn)行可旋轉(zhuǎn)的顯示，并通過設(shè)置視場內(nèi)攝像機(jī)的角度，顯示模型不同視角的截面圖；

S3、建立對應(yīng)于用戶上傳的3D模型的長寬高尺寸信息的最小立方體包圍盒，并求解該立方體包圍盒的長寬高，得到3D模型的尺寸信息；

S4、計算用戶上傳的3D模型的所有三角面片與原點構(gòu)成的四面體的有向體積，并計算所有四面體的有向體積和，得到3D模型的體積；

S5、用戶進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，選擇打印模型所用的材料、打印尺寸以及打印機(jī)；

S6、根據(jù)用戶設(shè)置的參數(shù)計算打印材料用量、定制價格、打印時間，生成支付訂單；

S7、用戶完成支付后，根據(jù)用戶設(shè)置的參數(shù)調(diào)用相應(yīng)的3D打印機(jī)完成打印。