一种用于3D打印中CLI文件错误检查的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于3D打印中CLI文件错误检查的方法，属于3D打印技术领域。该方法包含以下步骤：1)判断所需进行3D打印的CLI文件是否满足CLI文件的格式要求，若不满足，则无法对其进行错误检查；2)检查CLI文件，判断其是否含有冗余顶点这类错误；3)检查CLI文件，判断其是否含有切片轮廓退化这类错误；4)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓不封闭这类错误；5)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓自相交这类错误；6)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓互交这类错误；7)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓方向错误这类错误；8)统计CLI文件中各类错误的数目。通过本方法能够准确、全面的检查出3D打印中的CLI文件的错误。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3D打印
，涉及一种用于3D打印中CLI文件错误检查的方法。
技术介绍
3D 打印(3D Printing)也称增材制造(Additive Manufacturing，AM)，这种技术采用离散堆积的工艺原理，利用逐层打印的方法得到三维实体。它的基本原理是:在某一方向上(通常选Z轴方向)，用足够多的切片去切三维模型，那么在每一层上就得到切片与模型相交的所有轮廓信息，利用轮廓彼此的包含关系判断出要打印的部分，再通过对打印材料的逐层堆积粘结，最终打印出想要打印的三维实体。直接用于3D打印的格式文件一般是CLI文件，它是将STL文件进行切片后得到的轮廓信息和要填充的信息的记录。结合图2，CLI文件包含了打印坐标单位、分层层数、分层高度、轮廓信息、填充信息等，其中轮廓信息依次记录了轮廓所属的模型、轮廓的方向和围成轮廓的顶点信息，其中轮廓顶点的顺序满足内轮廓顺时针、外轮廓逆时针的关系。复杂模型的3D打印问题一直是一个耗时耗力的问题，宄其原因主要是如何生成一个准确无误的CLI打印文件。目前，针对3D打印的CLI文件的错误检查方面的研宄都只是局限在一部分错误的检查，不能全面的准确的检查出CLI文件的错误。本专利技术针对现有的CLI文件的错误统计数据得出，CLI文件的错误是由冗余的顶点、切片轮廓退化、不封闭的轮廓、轮廓自相交、轮廓互交、轮廓方向错误这六大类错误组成的。为了能够准确的全面的检查出CLI文件的错误，本专利技术提出了一种用于3D打印中CLI文件错误检查的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种用于3D打印中CLI文件错误检查的方法，该方法可以全面、准确的检查3D打印的CLI文件中存在的错误等问题。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案:一种用于3D打印中CLI文件错误检查的方法，包括以下步骤:I)判断所需进行3D打印的CLI文件是否满足CLI文件的格式要求，若不满足，则无法对其进行错误检查；2)检查CLI文件，判断其是否含有冗余顶点这类错误；3)检查CLI文件，判断其是否含有切片轮廓退化这类错误；4)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓不封闭这类错误；5)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓自相交这类错误；6)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓互交这类错误；7)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓方向错误这类错误；8)统计CLI文件中各类错误的数目。进一步，步骤I)中，所述的CLI文件格式要求切片的高度按递增顺序排列且切片的轮廓点的z坐标值与切片高度相等。进一步，步骤2)中，所述的检查CLI文件，判断其是否含有冗余顶点这类错误具体为:引入一阈值，依次读取CLI文件顶点，判断其与相邻顶点的差值的绝对值是否在阈值内，如果在，则判断该两点重合，为冗余顶点，并对该错误进行记录。 进一步，步骤3)中，所述的检查CLI文件，判断其是否含有切片轮廓退化这类错误具体为:遍历所有切片和切片上的所有轮廓，若发现有的切片上没有轮廓信息或切片上有的轮廓有且仅有一个点，则判定此切片为轮廓退化的切片，并记录下轮廓退化的切片所在的位置。进一步，步骤4)中，所述的检查CLI文件，判断其是否含有轮廓不封闭这类错误具体为:遍历所有切片和切片上的所有轮廓，如果有轮廓的第一个顶点不与它的最后一个顶点重合，则此轮廓为不封闭的轮廓，并记录下不封闭的轮廓所在的位置。进一步，步骤5)中，所述的检查CLI文件，判断其是否含有轮廓自相交这类错误具体为:遍历所有切片和切片上的所有轮廓，对任一轮廓，从其第一条线段开始，判断这条线段是否与此线段之后的其它线段相交，如果相交，则记录下交线信息，判断完后转到第二条线段，重复上面的判断，直到处理完轮廓上的所有线段，若此时记录下的交线信息为空，则这个轮廓没有自相交，否则这个轮廓是自相交的轮廓，若发现自交的轮廓存在，则记录下此轮廓的位置和交线的位置。进一步，步骤6)中，所述的检查CLI文件，判断其是否含有轮廓互交这类错误具体为:遍历所有切片和切片上的所有轮廓，判断任一轮廓是否与所在切片上的其他轮廓相交，如果相交，记录下所有的互交的轮廓的位置和交线信息。进一步，其中判断两轮廓是否相交采用如下的方法:找到围成这两轮廓的两矩形盒，即每个轮廓中顶点X、y坐标的最大、最小值，首先判断围成这两轮廓的矩形盒是否相交，如果矩形盒相交，再判断两轮廓是否相交，否则，这两轮廓一定不相交；对于矩形盒相交的两轮廓，遍历其中一个轮廓所有线段，判断其线段与另一轮廓所有线段是否相交，如果相交，则这两个轮廓是互交的，并记录下此轮廓的位置和交线的位置。进一步，步骤7)中，所述的轮廓的方向错误有两种形式:(I)CLI文件中轮廓特征值记录的方向与轮廓中顶点的顺序所表示的方向相反；其中，CLI文件中的特征值记录了每个轮廓的方向，O为顺时针方向、I为逆时针向；轮廓顶点的顺序表示的方向则通过找到轮廓顶点中X坐标值最小的顶点，它与相邻的上一个顶点组成的线段的斜率大于他与相邻的下一个顶点组成线段的斜率，则该轮廓顶点的顺序表示方向为逆时针方向，反之则为顺时针方向；比较两个方向是否一致，不一致则有误，记录下它的位置；(2)CLI文件中顶点的顺序所表示的方向有误，不满足内外轮廓的顺逆时针关系；即CLI文件中内轮廓上的顶点按顺时针方向排列，外轮廓上的顶点按逆时针的方向排列；进一步，判断一个轮廓的内外性，首先要找到切片上所有围成轮廓的矩形盒，然后判断围成此轮廓的矩形盒与切片上其他围成轮廓的矩形盒的包含关系，找出矩形盒包含此轮廓的其他轮廓，然后，采用传统的射线法考虑这些轮廓:给定此轮廓上的一点，由它出发引一条射线，看射线与这些轮廓相交的交点个数，如果交点个数为奇数个，那么此轮廓为内轮廓，反之，为外轮廓；判断轮廓的方向与顶点顺序所表示的方向是否一致，不一致则有误，记录下它的位置。本专利技术的有益效果在于:本专利技术所述的方法，通过对冗余的顶点、切片轮廓退化、不封闭的轮廓、轮廓自相交、轮廓互交、轮廓方向错误这六大类错误的逐一检查，能够全面、准确的查找出CLI文件的错误数目，并指出错误所在位置，能够缩短3D模型从图像到实物转换的时间，提高工作效率。【附图说明】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明:图1为本专利技术所述方法的流程示意图；图2为CLI文件的ASCII码格式；图3为3D打印人头像的STL文件检错；图4为人头像模型分层后所得切片；图5为人头像CLI文件检错；图6为人头CLI文件部分错误显示。【具体实施方式】下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。本专利技术所提供的一种用于3D打印中CLI文件错误检查的方法，如图1所示，该方法具体包括以下步骤:步骤一、判断所需进行3D打印的CLI文件是否满足CLI文件的格式要求，若不满足，则无法对其进行错误检查；步骤二、检查CLI文件，判断其是否含有冗余顶点这类错误；步骤三、检查CLI文件，判断其是否含有切片轮廓退化这类错误；步骤四、检查CLI文件，判断其是否含有轮廓不封闭这类错误；步骤五、检查CLI文件，判断其是否含有轮廓自相交这类错误；步骤六、检查CLI文件，判断其是否含有轮廓互交这类错误；步骤七、检查CLI文件，判断其是否含有轮廓方向错误这类错误；步骤八、统计CLI文件中各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于3D打印中CLI文件错误检查的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)判断所需进行3D打印的CLI文件是否满足CLI文件的格式要求，若不满足，则无法对其进行错误检查；2)检查CLI文件，判断其是否含有冗余顶点这类错误；3)检查CLI文件，判断其是否含有切片轮廓退化这类错误；4)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓不封闭这类错误；5)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓自相交这类错误；6)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓互交这类错误；7)检查CLI文件，判断其是否含有轮廓方向错误这类错误；8)统计CLI文件中各类错误的数目。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长波，李文康，吴文渊，杨文强，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：重庆;85