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专利号: 2020105156168
申请人: 嘉兴学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种避免轮廓相交的快速成型切片处理方法,其特征在于,其步骤如下:步骤一、根据成型精度确定层高和切片总数,并获取各层切片平面与STL模型上每个三角面片的交点;

步骤二、将每层切片内的交点集合映射为一个图G,并确定图G的极大连通子图Gi;

步骤三、获取每个连通子图Gi中的节点度数,根据节点度数特性识别轮廓相交情况,并根据轮廓相交情况采用深度优先搜索算法或三角剖分方法创建有序封闭轮廓;

步骤四、利用每层切片得到的轮廓建立打印封闭区域,并与相邻切片层的区域进行布尔运算以对打印区域进行修正,

所述步骤三中节点度数特性包括:①连通子图Gi中所有节点的度数都≤2;②连通子图Gi中存在一个节点v的度数deg(v)>2,其中节点v的度数deg(v)定义为与v关联的所有边的数目总和,当连通子图Gi中存在一个节点v的度数deg(v)>2时,采用三角剖分方法创建有序封闭轮廓,

所述三角剖分方法如下:

Step1,将连通子图Gi内的所有节点利用Delaunay三角剖分方法构建一个三角网格DT;

Step2,搜索三角网格DT的边界集合Boundary,边界边按照如下规则定义:Boundary={|Dep=1},其中代表三角网格DT中由节点vi、vj构成的边,Dep为依附于边的三角形的个数,当Dep=1时,为边界边,vi、vj为边界节点;

Step3,判断边界集合Boundary中的每一条边是否属于连通子图Gi的边集Ei,①若存在 将与该边相连的三角形删除,更新三角网格DT后,转Step2;②若不存在 直接转Step4;

Step4,依次连接三角网格DT的边界节点即为连通子图Gi内的有序封闭轮廓。

2.根据权利要求1所述的一种避免轮廓相交的快速成型切片处理方法,其特征在于,步骤二中,对于每层切片求得的交点集合,首先进行冗余点去除,获得节点集合V,然后根据每个三角面片上的两个交点构成一条边的特性将节点集合V映射为一个图G=(V,E),其中E为节点集合V中的节点构成的所有边集,对图G进行深度优先遍历,得到图G的极大连通子图Gi,i=1,2,3,...,n,n为连通分量总数。

3.根据权利要求1所述的一种避免轮廓相交的快速成型切片处理方法,其特征在于,当连通子图Gi中所有节点的度数都≤2时,采用深度优先搜索算法创建有序封闭轮廓,首先从子图Gi中的某一节点v0出发,搜索与它关联的邻接节点v1,然后从节点v1出发,搜索与v1邻接且未被访问过的节点v2,依次进行搜索,直到回到起点v0,即创建一条有序封闭轮廓。

4.根据权利要求1所述的一种避免轮廓相交的快速成型切片处理方法,其特征在于,步骤四中包括以下步骤:

Step1,在每层切片内,根据各个封闭轮廓之间的内外包含关系建立多边形封闭区域;

Step2,获取第i层切片的封闭区域Ai与第i+j层切片的封闭区域Ai+j的差集d1j=Ai‑Ai+j,j=1,2,...,N,并求出它们的并集: 获取第i层切片的封闭区域Ai与第i‑j层切片的封闭区域Ai‑j的差集d2j=Ai‑Ai‑j,j=1,2,...,N,并求出它们的并集:Step3,将区域Si=d1∪d2作为物体第i层切片的表层打印区域,区域Ti=Ai‑Si作为物体第i层切片的内部打印区域。