[发明专利]3D打印随形支撑生成方法、装置及随形支撑结构

说明书

本发明涉及3D打印技术领域，公开了一种3D打印随形支撑生成方法、装置及随形支撑结构。3D打印随形支撑生成方法包括：获取待打印3D模型的底部轮廓信息；基于所述底部轮廓信息，生成随形支撑面的第一3D模型信息；基于所述随形支撑面，生成支撑所述随形支撑面的底座的第二3D模型信息；基于所述待打印3D模型与所述随形支撑面，生成顶部支撑杆的第三3D模型信息；基于所述第一3D模型信息、所述第二3D模型信息和所述第三3D模型信息进行3D打印，得到打印所述3D模型时的随形支撑结构。本发明的3D打印随形支撑生成方法可根据不同的3D模型自动生成随形支撑结构，生成的随形支撑结构稳定性强、支撑强度高，从而保证了打印的稳定性和打印质量。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印随形支撑生成方法、装置及随形支撑结构。

背景技术

3D打印的主要流程分为三步：第一步是建模，第二步是添加支撑和切片，第三步是交由3D打印机打印，其中添加支撑是保证模型能够成功打印的重要一环。

在现有的技术中，支撑主要由多个支撑杆组成，但在某些特殊打印场景下，如正置式光固化3D打印，刮刀机构会在待打印3D模型和支撑顶部做往复运动，对模型或支撑施力，普通支撑在强度方面无法满足需求，尤其当支撑杆过长时，会导致支撑杆不稳定，支撑杆容易折断，从而影响打印质量，甚至导致打印失败。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种3D打印随形支撑生成方法、装置及随形支撑结构，旨在解决现有技术中支撑的支撑强度低及支撑杆长度过长而导致支撑稳定性差的技术问题。

本发明第一方面提供了一种3D打印随形支撑生成方法，包括：

获取待打印3D模型的底部轮廓信息；

基于所述底部轮廓信息，生成随形支撑面的第一3D模型信息；

基于所述随形支撑面，生成支撑所述随形支撑面的底座的第二3D模型信息；

基于所述待打印3D模型与所述随形支撑面，生成顶部支撑杆的第三3D 模型信息；

基于所述第一3D模型信息、所述第二3D模型信息和所述第三3D模型信息进行3D打印，得到打印所述3D模型时的随形支撑结构。

可选地，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述待打印3D模型的底部轮廓为所述待打印3D模型在预置轴的表面法向量小于0且向底面投影高度最低的表面部分；所述底部轮廓信息包括所述底部轮廓的悬吊线、悬吊点、悬吊面、缓平面和底部轮廓点集。

可选地，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述基于所述底部轮廓信息，生成随形支撑面的第一3D模型信息包括：

S1、构造一个四边形，并将所述四边形划分为两个超级三角形，将两个所述超级三角形的顶点加入预置三角形链表中；

S2、选取所述底部轮廓点集中的一个散点，并将该散点作为待新增三角形的一个顶点；

S3、依次判断所述散点是否在各三角形的外接圆内；

S4、若是，则记所述散点在三角形的外接圆内的三角形为目标三角形，并删除各目标三角形的公共边以及将删除所述公共边后对应减少的三角形的顶点从所述三角形链表中删除；

S5、分别将所述散点与从所述三角形链表中删除的三角形的顶点连接，形成新三角形，并将所述新三角形的顶点更新到所述三角形链表中；

S6、重复执行上述步骤S2-S5，直至所述底部轮廓点集中散点为空，得到所述随形支撑面，将所述随形支撑面向下拉伸，得到所述随形支撑面的第一 3D模型信息。

可选地，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述底座包括多个肋板，所述基于所述随形支撑面，生成支撑所述随形支撑面的底座的第二3D模型信息包括：