[发明专利]一种3D打印的自适应分层方法

摘要

本发明公开了一种3D打印的自适应分层方法，本发明在读取STL模型数据的过程中，根据每一个三角面片的法向量计算其对应的分层高度，随后根据每一个三角面片的分层高度计算竖直方向上任意高度范围内的最优分层高度，并建立分层高度表HT，之后的分层操作所需的分层高度只需查HT表即可；本发明具有提高了分层效率，并得到高精度的分层轮廓数据；为3D打印机高效率、高精度打印提供了可靠数据支持的特点。

主权项

一种3D打印的自适应分层方法，其特征是，包括如下步骤：(1‑1)将需要打印的物体W的STL模型数据存储到计算机中，STL模型数据中包括n个三角面片Fi(i∈n)、与各个三角面片相对应的法向量ni、与各个三角面片相对应的高度范围区间[Zi0，Zi1]；(1‑2)计算机读取STL模型数据，计算n个高度范围区间的各个最大值Zi1、各个最小值Zi0中的总最小值Zmin和总最大值Zmax；(1‑3)计算机读取各个三角面片的法向量ni，设定分层方向为Z轴正向，Z轴的单位方向矢量为Z(0，0，1)，计算机利用公式分别计算n个三角面片Fi的法向量与Z轴正向的夹角αi；其中，ni·Z为向量点积，|ni|为法向量ni的绝对值，|Z|为单位方向矢量Z的绝对值；(1‑4)计算每个三角面片的最优分层厚度：计算机利用公式分别计算n个三角面片Fi的最优分层厚度hi；其中，hi∈[hmin，hmax]，a，b是设定的调节参数，hmin和hmax分别为计算机中设定的最小分层厚度和最大分层厚度；(1‑5)建立分层高度表HT：各个三角面片的高度范围区间的最大值及最小值将Z轴分成m条线段Lj，j＝1，2，...，m，设定每条线段内的分层厚度为高度范围区间包含Lj的所有三角面片的hi的最小值hi′，建立Lj与各个hi′相对应的分层高度表HT；(1‑6)设定初始分层高度Z′＝Zmin+hmin，hmin为0.08至0.12毫米；(1‑7)在高度Z′处进行分层操作，获得该层的轮廓数据；(1‑8)在分层高度表HT中查找与高度值Z′对应的分层厚度hi′，使分层高度Z′的值增加hi′；当Z′＜Zmax，转入步骤到(1‑7)；(1‑9)得到物体W的各层轮廓数据。