3D打印分層與路徑規(guī)劃算法的研究與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-02-20 04:02
3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù),自20世紀(jì)80年代發(fā)展至今,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、航空航天材料、汽車制造業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域,尤其是牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。3D打印技術(shù)具有高效、快速、便捷等優(yōu)點(diǎn),可以大大提高義齒加工的效率,從而滿足義齒在口腔醫(yī)療中的巨大需求量,同時(shí),因其采用數(shù)字模型設(shè)計(jì)工件原型,打印出的義齒形狀更加精確、個(gè)性化,可以對(duì)患者口腔有較好的修復(fù)效果,因此3D打印技術(shù)正逐漸成為牙科行業(yè)的主流。3D打印中使用的數(shù)字模型經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后才能轉(zhuǎn)化為打印機(jī)可識(shí)別的加工代碼,所以數(shù)據(jù)處理結(jié)果會(huì)直接影響最終的打印效果。因此,對(duì)數(shù)據(jù)處理過程中的關(guān)鍵算法進(jìn)行深入的研究和優(yōu)化,有助于提高模型的打印精度和打印效率。本文主要研究內(nèi)容如下:首先,本文對(duì)用于3D打印的STL文件格式及其數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的分析,針對(duì)STL文件中的冗余數(shù)據(jù),根據(jù)STL文件中數(shù)據(jù)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了哈希函數(shù),提升了哈希表的性能,減少數(shù)據(jù)冗余,加速STL文件的讀取過程。同時(shí),建立整個(gè)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),完成模型數(shù)據(jù)的預(yù)處理。其次,對(duì)基本的分層算法進(jìn)行闡述,針對(duì)模型特征發(fā)生偏移問題,深入分析現(xiàn)在分層算法的特點(diǎn),找出這一問題發(fā)生的原因,提出一種能有效...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.9層高和三角面傾角與階梯誤差關(guān)系圖
//存放需要偏置的多邊形aths solution; //存放偏置后的多邊形將多邊形頂點(diǎn)按順序存入 subj 中bj <<tPoint(348,257) << IntPoint(364,148) << IntPoint(36tPoint(326,241) << IntPoint(295,219) << IntPoint(2tPoint(440,129) << IntPoint(370,196) << IntPoint(3lipperOffset co; //偏置操作類的對(duì)象o.AddPath(subj, jtRound, etClosedPolygon); //加入形o.Execute(solution,-7.0); //完成偏執(zhí)并存入 solut數(shù)表示向外偏置的距離,為負(fù)
普通計(jì)算機(jī)可能需要幾個(gè)小時(shí)或更久的時(shí)間求得結(jié)果,了意義。法短時(shí)間內(nèi)求得最優(yōu)解,所以只能通過其他方法快速獲得,雖然近似解會(huì)大于最優(yōu)解,但只要多出長度所占百分比較劃結(jié)果,也可以達(dá)到提高打印效率的目的。因此,本章設(shè)計(jì)速求得本問題的近似解。本章設(shè)計(jì)的規(guī)劃算法主要分為 2 鏈;(2) 優(yōu)化單鏈。初始單鏈鏈?zhǔn)堑诙糠謨?yōu)化單鏈的基礎(chǔ),所以初始單鏈越短,則最后接近最優(yōu)解的長度。生成樹成樹是指用 N-1 條邊將 N 個(gè)頂點(diǎn)連接在一起,并且不能產(chǎn)條邊的權(quán)重之和最小,所以選擇最小生成樹作為生成初始單,權(quán)重指的是頂點(diǎn)之間的距離,圖 4.14 展示了一個(gè)最小生高的 Prim 算法來得到最小生成樹。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]快速成型中有效保留模型特征的自適應(yīng)分層方法[J]. 鄭華林,王浩宇. 應(yīng)用光學(xué). 2017(05)
[2]FDM復(fù)合式路徑填充的生成與優(yōu)化[J]. 馮廣磊,劉斌,陳輝輝. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2017(06)
[3]3D打印技術(shù)研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)[J]. 張學(xué)軍,唐思熠,肇恒躍,郭紹慶,李能,孫兵兵,陳冰清. 材料工程. 2016(02)
[4]基于哈希表的STL格式文件拓?fù)渲亟ǖ乃惴╗J]. 王彥云,陳鴻,謝明師,楊凱祥. 現(xiàn)代制造工程. 2015(12)
[5]3D打印技術(shù)在口腔種植領(lǐng)域的應(yīng)用及對(duì)牙科工業(yè)發(fā)展的革命性影響[J]. 徐步光,李丹榮,寧銳劍. 中國醫(yī)療器械信息. 2015(08)
[6]有效保留模型特征的自適應(yīng)分層算法[J]. 李文康,陳長波,吳文淵. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2015(08)
[7]STL格式文件的快速拓?fù)渲亟ㄋ惴╗J]. 王增波. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(09)
[8]基于分組的STL模型快速切片算法[J]. 侯聰聰,南琳,張磊. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2014(09)
[9]3D打印技術(shù)在口腔臨床的應(yīng)用[J]. 孫成,于金華. 口腔生物醫(yī)學(xué). 2014(01)
[10]三維打印技術(shù)制作上頜全口義齒基托蠟型的初步研究[J]. 程蕙娟,吳丹,孫健. 口腔材料器械雜志. 2014(01)
碩士論文
[1]基于FDM工藝快速成型技術(shù)中均勻壁厚截面填充方法研究[D]. 范麗榮.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2011
[2]向形心收縮的變距偏置填充算法[D]. 熊文駿.華中科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3042194
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.9層高和三角面傾角與階梯誤差關(guān)系圖
//存放需要偏置的多邊形aths solution; //存放偏置后的多邊形將多邊形頂點(diǎn)按順序存入 subj 中bj <<tPoint(348,257) << IntPoint(364,148) << IntPoint(36tPoint(326,241) << IntPoint(295,219) << IntPoint(2tPoint(440,129) << IntPoint(370,196) << IntPoint(3lipperOffset co; //偏置操作類的對(duì)象o.AddPath(subj, jtRound, etClosedPolygon); //加入形o.Execute(solution,-7.0); //完成偏執(zhí)并存入 solut數(shù)表示向外偏置的距離,為負(fù)
普通計(jì)算機(jī)可能需要幾個(gè)小時(shí)或更久的時(shí)間求得結(jié)果,了意義。法短時(shí)間內(nèi)求得最優(yōu)解,所以只能通過其他方法快速獲得,雖然近似解會(huì)大于最優(yōu)解,但只要多出長度所占百分比較劃結(jié)果,也可以達(dá)到提高打印效率的目的。因此,本章設(shè)計(jì)速求得本問題的近似解。本章設(shè)計(jì)的規(guī)劃算法主要分為 2 鏈;(2) 優(yōu)化單鏈。初始單鏈鏈?zhǔn)堑诙糠謨?yōu)化單鏈的基礎(chǔ),所以初始單鏈越短,則最后接近最優(yōu)解的長度。生成樹成樹是指用 N-1 條邊將 N 個(gè)頂點(diǎn)連接在一起,并且不能產(chǎn)條邊的權(quán)重之和最小,所以選擇最小生成樹作為生成初始單,權(quán)重指的是頂點(diǎn)之間的距離,圖 4.14 展示了一個(gè)最小生高的 Prim 算法來得到最小生成樹。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]快速成型中有效保留模型特征的自適應(yīng)分層方法[J]. 鄭華林,王浩宇. 應(yīng)用光學(xué). 2017(05)
[2]FDM復(fù)合式路徑填充的生成與優(yōu)化[J]. 馮廣磊,劉斌,陳輝輝. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2017(06)
[3]3D打印技術(shù)研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)[J]. 張學(xué)軍,唐思熠,肇恒躍,郭紹慶,李能,孫兵兵,陳冰清. 材料工程. 2016(02)
[4]基于哈希表的STL格式文件拓?fù)渲亟ǖ乃惴╗J]. 王彥云,陳鴻,謝明師,楊凱祥. 現(xiàn)代制造工程. 2015(12)
[5]3D打印技術(shù)在口腔種植領(lǐng)域的應(yīng)用及對(duì)牙科工業(yè)發(fā)展的革命性影響[J]. 徐步光,李丹榮,寧銳劍. 中國醫(yī)療器械信息. 2015(08)
[6]有效保留模型特征的自適應(yīng)分層算法[J]. 李文康,陳長波,吳文淵. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2015(08)
[7]STL格式文件的快速拓?fù)渲亟ㄋ惴╗J]. 王增波. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(09)
[8]基于分組的STL模型快速切片算法[J]. 侯聰聰,南琳,張磊. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2014(09)
[9]3D打印技術(shù)在口腔臨床的應(yīng)用[J]. 孫成,于金華. 口腔生物醫(yī)學(xué). 2014(01)
[10]三維打印技術(shù)制作上頜全口義齒基托蠟型的初步研究[J]. 程蕙娟,吳丹,孫健. 口腔材料器械雜志. 2014(01)
碩士論文
[1]基于FDM工藝快速成型技術(shù)中均勻壁厚截面填充方法研究[D]. 范麗榮.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2011
[2]向形心收縮的變距偏置填充算法[D]. 熊文駿.華中科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3042194
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