[发明专利]3D打印支撑结构的生成方法

权利要求书

1.一种3D打印支撑结构的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、使用Delaunay三角形剖分方法将支撑面重构为三角形网格；

S2、使用火烧法对所述三角形网格进行分类提取，生成单元集合；

其中，所述步骤S2包括如下子步骤：

S201、任意选取一个三角形网格，标记后加入第一输出三角形网格集合，并将其作为火烧点等待处理；

S202、将与所述火烧点共用节点且未被标记的邻接三角形网格标记后加入未被处理的单元集合；

S203、选取所述未被处理的单元集合中的第一个三角形网格作为新的火烧点，提取与所述新的火烧点共用节点的且未被标记的邻接单元后并将所述邻接单元全部标记，将所述邻接单元中的第一个邻接单元加入到所述第一输出三角形网格集合后从所述邻接单元中删除，将剩余的邻接单元加入未被处理的单元集合；

S204、重复上述S203，直至未被处理的单元集合为空；

S205、将未加入第一输出三角形网格集合的节点加入第一点集合，遍历第一点集合中的所有节点，查找所述第一点集合中每个节点的所有邻接三角形网格与第一输出三角形网格的共边三角形网格，将查找到的所述共边三角形网格与所述邻接三角形网格构造成为一个四边形单元并加入第一输出四边形单元集合，此时输出为所述第一输出三角形网格集合、所述第一点集合、所述第一输出四边形单元集合；若无所述共边三角形网格，则不进行处理，输出为所述第一输出三角形网格集合、所述第一点集合、所述第一输出四边形单元集合，其中所述第一输出四边形单元集合为空集合；

S3、使用圆锥相交法对所述单元集合进行处理，生成支撑点重构支撑面；

S301、将所述第一输出三角形网格集合、所述第一输出四边形单元集合中每个单元边的端点处竖直向下生成一个与Z轴有夹角的圆锥，没有输入角度则默认所述夹角为预先设定的角度，每个单元边生成两个圆锥，取从Z轴向下两个圆锥的第一个交点坐标；

S302、按照步骤S301中处理所得到的交点坐标做算术平均值运算，得到所述第一输出三角形网格集合、所述第一输出四边形单元集合中各个单元的新支撑点坐标；

S303、将所述第一点集合复制一份为第二点集合，查找所有新支撑点坐标中的最小Z坐标，用所述最小Z坐标替换所述第一输出三角形网格集合、所述第一输出四边形单元集合中各个单元新支撑点的Z坐标以及第二点集合中点的Z坐标，得到最终支撑点集合。

2.根据权利要求1所述的3D打印支撑结构的生成方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

输入支撑面的三维点坐标至系统，将所述三维点坐标映射到平面上得到二维点坐标，使用Delaunay三角形剖分方法以所述二维点坐标为单元节点进行三角形网格划分，将所述三角形网格的坐标替换所述支撑面的三维点坐标，生成所述支撑面的三角形网格。

3.根据权利要求2所述的3D打印支撑结构的生成方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S4、对步骤S3重构的支撑面，重复步骤S1～S3，重复次数为N，N≥1。

4.根据权利要求3所述的3D打印支撑结构的生成方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S5、将所述第一输出三角形网格集合、所述第一输出四边形单元集合、所述第一点集合与所述最终支撑点集合之间的坐标分别匹配，重构支撑结构的枝干，并将所述枝干数据以矩阵形式存储并输出。

5.根据权利要求4所述的3D打印支撑结构的生成方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S6、对所述重构的支撑结构进行桁架优化。