[發明專利]一種基于STL的3D打印文件的數據處理方法

在審

• 申請號: 201811534688.6
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109551768A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 鄔蓉蓉;蘇毅;樂明鋒
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B33Y50/00
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 巢雄輝;裴康明

發明公開了一種基于STL的3D打印文件的數據處理方法，涉及3D打印技術領域，包括以下步驟：S1、采用3D建模軟件對需要3D打印的物品進行建模；S2、確定S1得到的模型的文件格式為STL；S3、對STL文件進行錯誤修正；S4、對S3得到的文件進行離散切片，獲取輪廓；S5、根據S4得到的輪廓對模型進行填充；S6、填充完后輸出文件。采用本發明所提供的一種基于STL的3D打印文件的數據處理方法，能夠使數據處理進行精簡，且能夠減少空間占用和消除冗余數據，從而提高整體工作效率。

技術領域

本發明屬于3D打印技術領域，尤其涉及一種基于STL的3D打印文件的數據處理方法。

背景技術

目前，3D打印成型技術所使用的模型文件格式有很多種，如CLI，STL，PC和SLC等，其中STL模型文件格式已作為3D打印快速成型工藝的標準數據轉換，是由3D System公司所提出的。而切片算法就是將三維STL模型進行離散分層而得到逐層的輪廓線，再通過柵格掃描或輪廊偏置等多種方式填充輪廓線，從而生成各類型的打印路徑。

一般的基于STL文件的一般典型切片算法包括：(1)直接求交切片算法：依據普通的切片思維，首先確定切片高度Z，計算比較所有三角面片三頂點與目標切片的位置關系。從而求出與其相交的所有交點，然后按順時針或逆時針依次連接所有交點形成閉合曲線，即三維模型在當前層的截面輪廓線。該算法實現簡單，但是在每次確定一個目標切片的時候都需要對所有三角面片的頂點進行讀取并比較，并非是選取部分目標三角面片去比較和計算，造成了大量多余計算和內存消耗。如果STL模型尺寸較大或者表面較為復雜的話，切片算法就相當耗時了，效率極其低下。

(2)基于拓撲切片算法：因為STL模型文件本身只保存組成模型表面所有三角面片的法向量和各頂點信息，并沒有三角面片之間的拓撲結構信息。所以在數據讀取時對其建立良好的數據結構，以便后續重新構建起三維拓撲結構。從觀察STL格式的模型中可以看出，對于大多數STL模型，其絕大多數三角面片均要大于切片高度，那么與相鄰兩個切片均有交點的三角面片一般是相同的，也就是其拓撲結構是基本相同的，甚至是一樣的；在進行切片處理時應充分利用這些性質來減少分層計算量。在重新構建三維模型的拓撲結構的情況下，再去進行分層處理時可大大減少對三角面片頂點查找和求交的次數，從而提高查找和分層的效率。但是拓撲結構的重建必然會導致存儲空間的大量占用，而且模型整體拓撲結構的重建也是相當耗時。

(3)基于連續性的切片算法

基于連續性切片算法是考慮到三角面片之間本身存在連續性的特點，與各分層面存在交點的三角面片集合之間的連續性和相鄰各分層截面輪廓線之間的連續性。該方法可大幅度降低內存占用量，并且能加快拓撲結構信息的建立效率但是其算法較為復雜，難于實現。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于STL的3D打印文件的數據處理方法，從而克服了3D打印文件的數據處理方法處理復雜的缺點。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于STL的3D打印文件的數據處理方法，包括以下步驟：

S1、采用3D建模軟件對需要3D打印的物品進行建模；

S2、S1得到的模型的文件格式為STL；

S3、對STL文件進行錯誤修正；

S4、對S3得到的文件進行離散切片，獲取輪廓；

S5、根據S4得到的輪廓對模型進行填充；

S6、填充完后輸出文件。

進一步的，所述S4具體包括：基于STL文件的離散切片過程一般采用等距或者非等距但均平行的一系列平面(一般是Z軸正向)來將三維模型分割為若干層片，層片的薄厚則是依據加工要求或者設備精度來確定。

進一步的，所述S4的離散切片具體包括以下步驟：