[发明专利]一种三维打印中的交互式可变层厚切片方法

说明书

本发明公开了3D打印技术领域的一种三维打印中的交互式可变层厚切片方法包括以下步骤：步骤1：通过计算机人工交互界面，在三维模型中指定N个需要不同层厚分层的切割截面；步骤2：根据z轴高度区间范围和每个高度间的切片层厚，计算三维模型的分层总层数和每一层的z轴高度值，并建立一个层链表layer步骤来记录每层所包含的所有三角面片；步骤3：遍历三维模型的所有三角面片，计算每个三角面片的z轴最小值zMin和最大值zMax，根据每个三角面片的zMin和zMax,计算三角面片所属的层数；本发明通过人机交互的方式来指定不同层厚的分层区间，能够在实行切片之前确定需要打印精度需求高的高度区间，从而对不同的高度区间采用不同的层厚进行分层。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种三维打印中的交互式可变层厚切片方法。

背景技术

3D打印技术，它是通过对三维数字模型按给定的层厚剖分成逐层的二维截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。其中切片分层技术是3D打印中的关键技术之一。现有的分层技术主要有两种，一种是采用等高分层的方式，即采用固定的切片层厚对三维数字模型进行分层，切片的层厚最小，则模型的打印精度越高，但层数也会越多，导致加工时间边长。第二种是可变层厚分层，也称自适应分层，即采用不同的厚度的层厚对模型进行分层，该方法的目的是在保证打印精度的前提下尽可能的减少分层数目，以提高加工效率。现有的可变层厚分层方法中，主要是基于对三维数字模型进行特征分析，给出一定的分层准则来实现对模型不同层厚的分层。

专利申请号为CN201410015269.7的专利说明书中公开了一种基于显著性的网格模型3D打印切片方法，包括以下几个步骤：步骤A1、输入网格模型文件，对网格模型进行显著性计算，获得每个网格顶点的显著性；步骤A2、对所述网格模型进行切片，切片层厚为实际使用3D打印机所能达到的最高精度；步骤A3、计算每层切片的显著性；步骤A4、对相邻的切片根据其显著性进行合并和重新分层，并按照重新分层后的得到的每层高度和层厚对原始网格模型进行重新切片；步骤A5、由重新切片的结果生成通用的Gcode文件，供3D打印机读取与打印。

专利申请号为CN201410015269.7的专利说明书中公开了一种保留模型特征的3D打印自适应切片方法，属于3D打印技术领域。该方法包括以下步骤：1)根据实际工程设计，建立三维模型，并对模型进行网格化处理，生成STL文件数据；2)对模型的STL文件数据进行预处理；3)采用自适应分层算法处理经预处理后的文件数据，得到切片轮廓信息；4)采用特征存在条件判断切片轮廓信息中任意相邻两分层高度上的切片是否有可能存在特征，若有可能存在特征，则采用最小分层厚度lmin对切片间的模型数据进行二次切片，否则，不做处理；同时记录切片轮廓信息；5)将经步骤四处理后的切片轮廓信息按照切片格式生成打印文件，进行3D打印。

专利申请号为CN201410016504.2的专利说明书中公开了一种3D打印中的自适应分层方法，包括：根据相应3D打印设备得到最大允许层厚和最小允许层厚；根据最小允许厚度得到需加工实体的SLC文件；读取SLC文件得到实体的每层轮廓信息；保留第一层轮廓，然后设i初始值为2；计算第i层轮廓和保留下来的第一层轮廓之间的相交多边形集；计算面积比率参数和平均距离参数，根据这两个参数和最大允许层厚判断第i层轮廓是否保留；i增加1，如果i的值不大于实体总的分层数目n，则返回步骤5；否则，计算结束，输出实体自适应分层结果。

目前的可变分层技术方案主要是根据提前定义的分层准则条件来对模型进行分层，但在实际打印过程中，往往需要通过人工交互的方式指定特定区域的分层层厚，即对指定的模型高度区间范围进行分层，这些指定的区域比如三维模型的支撑结构，多零件间的装配面等区域。因此亟需提出一种基于交互式的可变层厚切片方法，通过设定好需要不同层厚的高度区间，则系统自动按给定的区间层厚进行分层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维打印中的交互式可变层厚切片方法，以解决上述背景技术中提出的问题。