[发明专利]一种3D水泥打印的快速分层方法

权利要求书

1.一种3D水泥打印的快速分层方法，其特征在于，所述方法包括：

根据3D水泥打印的打印头精度对STL模型进行数据预处理；

根据数据预处理后的STL模型对所有三角面片依据形心坐标依次排序得到排序列表，并建立得到所有三角面片之间的面片拓扑关系，包括：对于任意的第一三角面片，确定所述第一三角面片的三个顶点坐标各自对应的面片集合，每个顶点坐标的面片集合包括顶点坐标所在的所有三角面片；若其中的第一顶点坐标和第二顶点坐标的面片集合的交集包括所述第一三角面片以及第二三角面片，则确定所述第二三角面片与所述第一三角面片存在邻接关系，且所述第一顶点坐标和所述第二顶点坐标构成的线段是所述第一三角面片和所述第二三角面片的共有边，所述面片拓扑关系指示三角面片之间的邻接关系；

确定与切片截面相交的所有三角面片中在所述排序列表中位于排序两端的两个三角面片作为第一个目标面片和最后一个目标面片，并根据所述面片拓扑关系确定所述第一个目标面片和最后一个目标面片之间所有的目标面片及其邻接关系；

对于任意一个目标面片，根据所述目标面片的三个顶点坐标确定所述目标面片与所述切片截面相交的起始节点坐标和末端节点坐标，所述目标面片的末端节点坐标位于所述目标面片及其下一个目标面片的共有边上且同时是下一个目标面片的起始节点坐标，下一个目标面片是沿着所述第一个目标面片至最后一个目标面片的方向与所述目标面片存在邻接关系的目标面片；

沿着所述第一个目标面片至最后一个目标面片的方向依次将各个目标面片上的起始节点坐标连接至末端节点坐标，得到所述切片截面的截面轮廓走向。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述根据3D水泥打印的打印头精度对STL模型进行数据预处理，包括：

读取3D水泥打印的STL模型得到所有三角面片的顶点坐标；

对所有三角面片的顶点坐标利用哈希表进行分块，每个顶点坐标都与哈希值对应并映射相应的具有预定尺寸的立方体空间区域；

遍历每个立方体空间区域中的所有顶点坐标，将距离小于所述打印头精度的两个顶点坐标进行合并。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述对所有三角面片依据形心坐标依次排序得到排序列表，包括：

将每个三角面片的三个顶点坐标的平均值作为所述三角面片的形心坐标，并将所有三角面片按照形心坐标从小到大的顺序或者从大到小的顺序依次排列得到所述排序列表。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述根据目标面片的三个顶点坐标确定目标面片与切片截面相交的起始节点坐标和末端节点坐标，包括：

确定所述起始节点坐标为Seg.start＝p1+(z-p1.z)/(p2.z-p1.z)*(p2-p1)，确定所述末端节点坐标为Seg.end＝p1+(z-p1.z)/(p3.z-p1.z)*(p3-p1)，其中，p1、p2和p3分别表示所述目标面片的三个顶点坐标，z表示所述切片截面的空间Z轴坐标，p1.z表示顶点坐标p1的空间Z轴坐标，p2.z表示顶点坐标p2的空间Z轴坐标，p3.z表示顶点坐标p3的空间Z轴坐标，空间Z轴是垂直于水平面的轴；

其中，顶点坐标p2和p3在空间Z轴位于所述切片截面的同一侧，顶点坐标p1在空间Z轴位于所述切片截面的相对于p2和p3的另一侧，所述起始节点坐标位于顶点坐标p1和p2构成的线段上，所述末端节点坐标位于顶点坐标p1和p3构成的线段上。