[发明专利]一种面向3D打印的模型分解与排列方法

摘要

本发明提出了一种面向3D打印的模型分解与排列方法。给定一个模型S，打印空间PV，计算模型S初始的金字塔属性块分解，并将这些金字塔属性块体素化，生成第一个初始中间解isolu0；初始化中间解集合ISolu＝{isolu0}，初始化最优完全解P*；对中间解集合ISolu中的每一个中间解isolui，计算中间解产生的一系列的候选中间解，求解出模型S的分解与排列最优解；将提取出来的多个块的三维网格进行局部优化，通过每个块的沿Z轴负方向平移，将这些块排列的更加紧实，由此，得到了关于模型S的最优的分解与排列。将模型分解成较少的块，有效的排列进打印空间，使得打印过程有效的进行。

主权项

1.一种面向3D打印的模型分解与排列方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一：给定一个模型S，打印空间PV，计算模型S初始的金字塔属性块分解，并将这些金字塔属性块体素化，生成第一个初始中间解isolu0；步骤二：初始化中间解集合ISolu＝{isolu0}，初始化最优完全解P*；步骤三：对中间解集合ISolu中的每一个中间解isolui，计算中间解产生的一系列的候选中间解，并加入候选中间解集合CSolu；步骤四：对每个属于候选中间解集合CSolu的csolui,计算其局部目标函数值，并选出分数最高的k个候选中间解csolu0,…,csoluk‑1,并使得候选中间解集合CSolu＝{csolu0,…,csoluk‑1}；步骤五：对每个属于候选中间解集合CSolu候选中间解的csolui，如果候选中间解csolui是一个完全解了，计算其目标函数值，如果候选中间解csolui的目标函数值大于P*的目标函数值，则P*＝csolui；否则舍弃该候选中间解csolui；如果候选中间解csolui还不是一个完全解并且该中间解的目标函数值大于或等于P*的目标函数值，则将候选中间解csolui加入中间解集合ISolu；步骤六：如果中间解集合ISolu不为空，则跳转到步骤三；如果中间解集合ISolu为空，则此时的P*即为求解出的最优解，根据P*里打印空间里面块的排列情况，提取出体素化的块实际对应于模型S的三维网格，即求解出模型S的分解与排列最优解；步骤七：将步骤六提取出来的多个块的三维网格进行局部优化，通过每个块的沿Z轴负方向平移，将这些块排列的更加紧实，由此，得到了关于模型S的最优的分解与排列。