[发明专利]曲面分层式3D打印方法及系统

说明书

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种曲面分层式3D打印方法及系统，其中曲面分层式3D打印方法包括：获取物体的3D模型；判断物体3D模型的曲面；对曲面进行分层；以及根据分层后的曲面进行3D打印，实现了采用曲面分层的方法对物体模型进行分层后打印，可以使得原本物体弯曲的曲面在打印后也弯曲平滑，避免阶梯式结构的产生而影响打印后物体的精度和质量。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种曲面分层式3D打印方法及系统。

背景技术

3D打印可以对零件等进行制造加工，但是传统的3D打印采用平面分层在打印过程中会造成边缘不平滑有阶梯式的结构，容易造成打印的零件不符合生产需求，造成浪费。

因此，基于上述技术问题需要设计一种新的曲面分层式3D打印方法及系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种曲面分层式3D打印方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种曲面分层式3D打印方法，包括：

获取物体的3D模型；

判断物体3D模型的曲面；

对曲面进行分层；以及

根据分层后的曲面进行3D打印。

进一步，所述获取物体的3D模型的方法包括：

构建空间直角坐标系，将物体的3D模型放置在空间直角坐标系中，获取物体3D模型外壁上所有点的坐标，以获取物体的3D模型在空间直角坐标系中的边界。

进一步，所述判断物体3D模型的曲面的方法包括：

判断物体3D模型的曲面数量。

进一步，所述对曲面进行分层的方法包括：

获取物体3D模型的所有三角面片，根据空间直角坐标系获取每一个三角面片中三角形各顶点的坐标及其法向量。

进一步，所述对曲面进行分层的方法还包括：

构建三角面片的拓扑关系，即

遍历每个三角面片各顶点的坐标，坐标相同则代表两个三角面片有一个角重合，当两个三角面片拥有两个顶点的坐标相同则代表两个三角面片以相同坐标两个顶点的边相邻，遍历所有三角面片确定各三角面片之间的位置关系后建立各三角面片的拓扑关系。

进一步，所述对曲面进行分层的方法还包括：

在构建三角面片拓扑关系后，获取三角面片法向量与空间坐标系Z轴的夹角α；

获取各曲面三角面片法向量与空间坐标系Z轴的夹角范围，以及各曲面对应的坐标范围；

若该三角面片三角面片法向量与空间坐标系Z轴的夹角α在一曲面对应的三角面片法向量与空间坐标系Z轴的夹角范围内，并且该三角面片各顶点的坐标在该曲面的坐标范围内，则判断该三角面片位于该曲面上，即

α_min＜α＜α_max；

x_min≤x≤x_max；

y_min≤y≤y_max；

z_min≤z≤z_max；

其中，α为当前正在判断的三角面片法向量与空间坐标系Z轴的夹角；x为当前正在判断的三角面片一顶点的x轴坐标；y为当前正在判断的三角面片一顶点的y轴坐标；z为当前正在判断的三角面片一顶点的z轴坐标；