[發(fā)明專(zhuān)利]支撐體生成方法、3D打印機(jī)、計(jì)算機(jī)裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110083994.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112765695A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉輝林;唐京科;陳春;敖丹軍;曾貴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市創(chuàng)想三維科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/10
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/10;B29C64/20;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02;G06F113/10
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44334
• 代理人: 關(guān)雅慧

本發(fā)明提供一種支撐體生成方法、3D打印機(jī)、計(jì)算機(jī)裝置及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。支撐體生成方法包括：根據(jù)三角網(wǎng)格模型的包圍盒尺寸確定在XY軸平面的包圍矩形的長(zhǎng)、寬及最小點(diǎn)坐標(biāo)；構(gòu)建平行于XY軸平面的2D網(wǎng)格；計(jì)算2D網(wǎng)格中每一方塊的XY方向界限值，及三角網(wǎng)格模型中的每一三角面的XY方向界限值；比對(duì)三角面的XY方向界限值與方塊的XY方向界限值，將落入方塊的三角面索引信息添加至其索引列表；當(dāng)檢測(cè)與Z軸平行的直線和三角網(wǎng)格模型的碰撞情形時(shí)，將直線與其所屬的方塊的索引列表中的三角面進(jìn)行求交運(yùn)算，確定需支撐的三角面。本發(fā)明通過(guò)將3D的三角網(wǎng)格模型轉(zhuǎn)化為2D來(lái)進(jìn)行碰撞檢測(cè)，并構(gòu)建二2D網(wǎng)格來(lái)加快檢測(cè)速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維(Three Dimensions，3D)打印領(lǐng)域，尤其涉及一種支撐體生成方法、3D打印機(jī)、計(jì)算機(jī)裝置及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

3D打印即快速成型技術(shù)，是一種累積制造技術(shù)，又稱(chēng)增材制造，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)打印一層層的粘合材料來(lái)制造三維的物體。常用的3D打印技術(shù)包括熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM)、數(shù)字光固化成型(Digital Light Processing，DLP)等。這些技術(shù)一般都會(huì)以離散的方式將模型切成很多平行的層，然后通過(guò)逐層固化的方式來(lái)形成整個(gè)模型，當(dāng)前層的成型效果會(huì)依賴(lài)于前一層的成型，各層之間一般是一種連續(xù)變化的過(guò)程，如果有兩層間的某些部分產(chǎn)生突變，就有可能造成打印失敗。為了避免突變?cè)斐纱蛴∈。话銜?huì)生成額外的支撐體來(lái)使得模型成功打印。

支撐體的生成是一種計(jì)算密集型算法，需要做較多直線和模型的三角面的碰撞檢測(cè)，如何實(shí)現(xiàn)快速完成碰撞檢測(cè)，降低支撐體生成時(shí)間是3D打印領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本發(fā)明提供一種支撐體生成方法、3D打印機(jī)、計(jì)算機(jī)裝置及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其通過(guò)構(gòu)建二維(Two Dimensions，2D)網(wǎng)格來(lái)加快碰撞檢測(cè)速度，可降低支撐體生成時(shí)間。

本申請(qǐng)一實(shí)施方式提供一種支撐體生成方法，包括：根據(jù)三角網(wǎng)格模型的坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成包圍盒；根據(jù)包圍盒尺寸確定三角網(wǎng)格模型在XY軸平面的包圍矩形的長(zhǎng)度、寬度及最小點(diǎn)坐標(biāo)；基于包圍矩形的長(zhǎng)度與寬度構(gòu)建平行于XY軸平面的2D網(wǎng)格，其中2D網(wǎng)格由多個(gè)相同邊長(zhǎng)的正方形方塊組成，每一方塊均對(duì)應(yīng)有索引列表；根據(jù)方塊的邊長(zhǎng)及最小點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算2D網(wǎng)格中每一方塊的XY方向界限值，及根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定三角網(wǎng)格模型中的每一三角面的XY方向界限值；比對(duì)三角面的XY方向界限值與方塊的XY方向界限值，以確定三角面是否落入方塊中，及將落入方塊的三角面索引信息添加至與方塊對(duì)應(yīng)的索引列表；當(dāng)檢測(cè)與Z軸平行的直線和三角網(wǎng)格模型的碰撞情形時(shí)，基于直線的XY坐標(biāo)確定直線所屬的方塊；將直線與其所屬的方塊的索引列表中的每一三角面進(jìn)行求交運(yùn)算，確定需支撐的三角面，以在需支撐的三角面下方沿Z軸生成支撐體。

在一些實(shí)施例中，包圍盒為長(zhǎng)方體包圍盒，根據(jù)三角網(wǎng)格模型的坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成包圍盒的步驟，包括：獲取三角網(wǎng)格模型的頂點(diǎn)坐標(biāo)集，并從頂點(diǎn)坐標(biāo)集中選取分別在X軸、Y軸和Z軸上最遠(yuǎn)的頂點(diǎn)和最近的頂點(diǎn)；基于選取到的頂點(diǎn)生成所述包圍盒。

在一些實(shí)施例中，2D網(wǎng)格在X軸方向上的方塊個(gè)數(shù)N₁為L(zhǎng)/R或L/R的進(jìn)一取整值，2D網(wǎng)格在Y軸方向上的方塊個(gè)數(shù)N₂為W/R或W/R的進(jìn)一取整值，其中，L為包圍矩形的長(zhǎng)度，W為包圍矩形的寬度，R為方塊的邊長(zhǎng)。