[发明专利]可凹区域的3D快速打印路径规划方法

权利要求书

1.一种可凹区域的3D快速打印路径规划方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1.任意选取区域边界上的一点A作为凸化边界边起始搜索节点；

步骤2.初始化存储“头尾节点”和“头尾边界边”的两个双向队列，队头节点Hp＝A，队尾节点Rp＝A，队头边界边He＝null，队尾边界边Re＝null；

步骤3.沿着区域边界的“顺时针”方向进行凸化边界搜索，将顺时针方向的下一个边界点记为P，判断点P是否符合凸化边界条件，如果是，则更新所述两个双向队列，将点P作为顺时针方向的下一个凸化边界边节点，重复步骤3，否则，进行到步骤4；

步骤4.沿着区域边界的“逆时针”方向进行凸化边界搜索，将逆时针方向的下一个边界点记为Q，判断点Q是否符合凸化边界条件，如果是，则更新所述两个双向队列，将点Q作为逆时针方向的下一个凸化边界边节点，重复步骤4，否则，进行到步骤5；

步骤5.判断队头节点和队尾节点是否相同，如果不同，则连接队头节点HD和队尾节点Rp作为下一轮凸化边界边搜索的起始搜索边界边，将这两个节点作为下一轮凸化边界边搜索的头尾节点，初始化所述两个双向队列，返回到步骤3。

2.根据权利要求1所述的可凹区域的3D快速打印路径规划方法，其特征在于，点P符合凸化边界的条件如下：

队尾边界边Re为空或点P在队尾边界边的右侧，并且

队头边界边He为空或点P在队头边界边的左侧，并且

队头节点Hp在队尾节点Rp和点P形成的连线的右边。

3.根据权利要求1所述的可凹区域的3D快速打印路径规划方法，其特征在于，点Q符合凸化边界的条件如下：

队头边界边He为空或点P在队头边界边反向边的左侧，并且

队尾边界边Re为空或点P在队尾边界边的右侧，并且

队尾节点Rp在队头节点Hp和点P形成的连线的左边。

4.根据权利要求2或3所述的可凹区域的3D快速打印路径规划方法，其特征在于，令点P或点Q的坐标为P(x，y)，则根据如下步骤来判断点P(x，y)是在有向线段的左侧还是右侧：

计算由P(x，y)，A(x₁，y₁)，B(x₂，y₂)组成的两个向量和的叉积υ(P，A，B).若υ＞0，则所述点在有向线段的右侧；若υ＜0，则所述点在有向线段的左侧；若υ＝0，则所述点与有向线段共线。

5.根据权利要求4所述的可凹区域的3D快速打印路径规划方法，其特征在于，所述叉积υ(P，A，B)的计算公式如下：

υ(P，A，B)＝(x-x₁)×（y₂-y₁)-(x₂-x₁)×（y-y₁)。