3D打印技術(shù)是快速成型制造技術(shù)的一種,切片處理是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,且處理效率對(duì)于快速成型制造十分重要,它關(guān)系到是否能實(shí)現(xiàn)“快速成型”的根本目標(biāo)。為此,研究高效的切片處理算法具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有切片算法的分析,設(shè)計(jì)一種基于信息繼承的STL模型分組切片算法。該算法首先根據(jù)模型中的所有三角面片在打印方向的最大值Zmax與最小值Zmin對(duì)其進(jìn)行區(qū)間劃分;然后通過(guò)分析三角面片與切平面的特殊位置關(guān)系,去除與生成輪廓線無(wú)關(guān)的面片信息,從而簡(jiǎn)化模型;同時(shí)利用半邊關(guān)系構(gòu)建第一分區(qū)內(nèi)的三角面片鄰接拓?fù)?最后在生成當(dāng)前層輪廓線時(shí),重復(fù)利用上一分區(qū)內(nèi)三角面片間的鄰接拓?fù)潢P(guān)系,快速生成輪廓線。該算法通過(guò)對(duì)模型的分組,縮小了每層面片與切平面交點(diǎn)計(jì)算的遍歷范圍,再通過(guò)利用模型中的三角面片幾何特征與幾何連續(xù)性,有效降低了模型切片時(shí)的運(yùn)算量。實(shí)驗(yàn)表明本文提出的基于信息繼承的STL模型分組切片算法穩(wěn)定且效率較高。以上述算法為核心,本文采用Qt和OpenGL開(kāi)發(fā)了面向STL模型的切片軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括模型載入、模型顯示、模型切片三大功能模塊。在對(duì)STL模型切片獲取輪廓數(shù)據(jù)的同時(shí),可對(duì)模型文件... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

STL模型

其獨(dú)特的蜂窩填充可以在盡量減少消耗材料的同時(shí)增加成品的強(qiáng)度，其不足之處就是沒(méi)有對(duì)于打印時(shí)間以及材料所需要的預(yù)算功能。Cura是一款由Ultimaker公司開(kāi)發(fā)的開(kāi)源的專業(yè)切片軟件，可以兼容很多打印機(jī)，但對(duì)Ultimaker公司自己生產(chǎn)的3D打印機(jī)是支持的最好的，所以主要應(yīng)用在Ultimaker3D打印機(jī)。這款軟件的開(kāi)放性相當(dāng)強(qiáng)，對(duì)于新手和初學(xué)者適用的基本模式界面簡(jiǎn)潔，對(duì)于專業(yè)人士來(lái)說(shuō)，還有上百項(xiàng)參數(shù)可設(shè)置、且設(shè)置方便快捷，可以快速處理大型STL文件，其兼容性能優(yōu)良。但是打印時(shí)間預(yù)算不準(zhǔn)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生百分之十到二十的誤差。圖2.4Cura切片軟件界面顯示Kisslicer是一款簡(jiǎn)單易用的跨平臺(tái)切片軟件，kis是keepitsimple的簡(jiǎn)寫(xiě)，從名字也能看出這一款軟件的主打風(fēng)格，就是簡(jiǎn)單清晰，模型表面質(zhì)量的優(yōu)化以及接縫處理都相對(duì)優(yōu)良，但是沒(méi)有配套的打印機(jī)，需用戶自行調(diào)試。其免費(fèi)版本僅適用于入門級(jí)別或者業(yè)余愛(ài)好，而專業(yè)版本可進(jìn)行高級(jí)設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)多頭打櫻

2切片理論及現(xiàn)有軟件分析15圖2.5Kisslicer軟件操作界面Simplify3D是一個(gè)專業(yè)3D切片軟件，支持幾乎所有可用的3D打印機(jī)、切片參數(shù)設(shè)置多、具有可編輯性，但僅支持Windows和Mac,而且也不是開(kāi)源免費(fèi)的軟件，需要購(gòu)買才可以使用。Printrun這款切片軟件不僅有機(jī)器控制功能，還可以實(shí)現(xiàn)與切片軟件(例如slic3r)的整合，所以可以獨(dú)立完成從切片到打印的完整過(guò)程。它支持Mac,Linux和PC操作平臺(tái)，同時(shí)所有的開(kāi)源3D打印機(jī)基本上都可以使用這款軟件，網(wǎng)上的版本沒(méi)有中文版，對(duì)軟件不熟悉的用戶來(lái)說(shuō)會(huì)產(chǎn)生不便。Repetier是RepRap開(kāi)源系統(tǒng)的切片軟件，功能設(shè)置模塊極其專業(yè)，更適合高階用戶使用。Repetier支持目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的幾乎所有FDM3D打印機(jī)，通過(guò)插件也可以支持多個(gè)切片機(jī)，最多同時(shí)可以支持16個(gè)擠出機(jī)，用戶還可以通過(guò)RepetierServer進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。同樣支持Mac,Linux和PC操作平臺(tái)，但在使用過(guò)程中需要經(jīng)常更新升級(jí)。MakerBot是一款入門級(jí)的切片軟件，操作界面非常簡(jiǎn)單，只需要幾個(gè)步驟就可以完成切片過(guò)程，切片速度快，但目前僅支持自己品牌的硬件。SliceCrafter是一款在線開(kāi)源軟件，支持Mac用戶，用戶無(wú)法編輯OpenSCAD代碼，用戶可以不用下載軟件上傳數(shù)據(jù)，進(jìn)行線上切片，對(duì)于不同用戶來(lái)說(shuō)，不支持桌面應(yīng)用也是一個(gè)缺點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】：
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