用于3D打印的层切片数据的压缩传输方法技术

本申请提供了一种用于3D打印的层切片数据的压缩传输方法，包括a.将待打印模型按照预设厚度切片分层，存储每一层的截面数据；b.传输第一层切片的截面数据；c.比较第二层切片和第一层切片的截面数据，提取第二层切片和第一层切片截面数据的相同部分；d.传输第二层切片和第一层切片的截面数据的不相同部分，并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。本申请提供的方法可以针对待打印物体的STL模型相邻两层切片的截面数据进行布尔差运算，最大程度地剔除相邻层切片之间的冗余数据，即避免重复传输相同部分的数据，进而极大地提高传输、打印效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光固化成型(3D打印)
，尤其涉及在光固化成型技术中对于模型切片的数据压缩编码方法，特别涉及LCD-SLA型光固化技术中对于模型切片的数据压缩编码方法。
技术介绍
在3D打印技术中，较为常见的是光固化快速成型技术，其利用液体状态的光敏树脂(UV)在光照下发生聚合反应，以光源按照待固化实体的截面形状进行照射，使液态光敏树脂逐层固化成型后累积叠加，最终形成固化实体。目前，一些光固化打印机通过数据传输设备将3D打印对象的横截面图案一层一层地传输到LCD液晶显示屏幕上，然后用一定波长的光照射LCD屏幕，使得LCD屏幕上方的液体树脂按照LCD液晶显示屏幕所显示的图案一层一层地固化，最终形成3D打印对象。该种打印机称为LCD 3D打印机，其能够快速打印尺寸较大的对象且具有较高的分辨率和打印速度。对于每一个层(模型切片)的数据处理是快速成型方法的关键内容之一。目前在模型切片处理软件中应用最多的是基于STL模型的切片算法。它用一系列的小三角形平面片去近似表示原CAD模型，用于从CAD系统到快速成型系统的数据交换，因其格式简单，在数据处理上较方便，所以很快被广泛采用。如图8所示，待打印模型的表面并不光滑，其是由一个个三角片拼接而成。由于STL数据中没有模型的几何拓扑信息，因此在该处理方法中先要建立模型的几何拓扑信息，例如，通过三角形网格的点表、边表和面表建立STL模型的整体拓扑信息。在此基础上，实现将模型快速切片。在该切片数据处理方法的过程中，对于一个切片平面Zi，首先确定第一个与该切片平面Zi相交的三角片t，得到交点坐标，然后根据局部邻接信息找到相邻的三角片并求出交点，以此追踪，直到回到第一个与该切片平面Zi相交的三角片t，此时便得到一条有向封闭的轮廓环。重复上述过程，直到所有轮廓环计算完
毕，最终能够得到该切片平面Zi的完整的截面数据。按照上述对于一个切片平面Zi的截面数据的获取方法，将待打印物体的STL模型离散化为n层有一定厚度的切片。将n层截面数据一层层地传输到LCD液晶显示屏幕，所传输的相邻两层切片的截面数据在一些情况下具有很大的重复性，导致传输过程中有大量的冗余信息，导致传输效率降低、打印速度缓慢。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种用于3D打印的层切片数据的压缩传输方法，包括：a.将待打印模型按照预设厚度切片分层，存储每一层的截面数据；b.传输第一层切片的截面数据；c.比较第二层切片和第一层切片的截面数据，提取第二层切片和第一层切片截面数据的相同部分；d.传输第二层切片和第一层切片的截面数据的不相同部分，并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。在本专利技术的一些实施方式中，所述第一层切片的截面和所述第二层切片的截面均仅具有外轮廓；当第一层切片的截面和第二层切片的截面相互叠加，第一层切片截面的外轮廓被完全包含于第二层切片截面的外轮廓之内时，则：d.传输第一层切片截面的外轮廓至第二层切片截面的外轮廓之间的截面数据，并使之与所述第一层切片的截面数据结合，以形成完整的第二层切片截面数据。当第一层切片的截面和第二层切片的截面相互叠加，第二层切片截面的外轮廓被完全包含于第一层切片截面的外轮廓之内时，则：d.输出第二层切片的截面数据；或在第一层截面数据的基础上删除第二层切片截面的外轮廓至第一层切片截面的外轮廓之间的截面数据。在本专利技术的一些实施方式中，所述第一层切片的截面和所述第二层切片的截面均仅具有外轮廓；当将第一层切片的截面和第二层切片的截面相互叠加，第一层切片截面的外轮廓与第二层切片截面的外轮廓相交时，则：d1.保留处于第二层切片的外轮廓之内的第一层切片的每一条线段；d2.保留处于第一层切片的外轮廓之外的第二层切片的每一条线段；d3.以所述被保留的线段形成一个或多个封闭轮廓，传输所述封闭轮廓内的截面数据并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。在本专利技术的一些实施方式中，其中：d0.以线段拟合第一层切片的外轮廓和第二层切片的外轮廓，将所述外轮廓的顶点按照逆时针排序编号，将交点按照有序或者无序编号；d1.保留处于第二层切片的外轮廓之内的第一层切片的外轮廓的每一条有向线段；d2.保留处于第一层切片的外轮廓之外的第二层切片的外轮廓的每一条有向线段；d3.以所述被保留的有向线段按照组成排序的编号首尾相接地形成一个或多个封闭轮廓，传输所述封闭轮廓内的截面数据并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。在本专利技术的一些实施方式中，所述第一层切片的截面和所述第二层切片的截面均具有外轮廓和内轮廓；当第一层切片的截面和第二层切片的截面相互叠加，第一层切片截面的外轮廓和/或内轮廓与第二层切片截面的外轮廓和/或内轮廓相交时，则：d1.保留处于第二层切片的外轮廓和内轮廓之间的第一层切片的每一条线段；d2.保留处于第一层切片的外轮廓之外或者内轮廓之内的第二层切片的每一条线段；d3.以所述被保留的线段形成一个或多个封闭轮廓，传输所述封闭轮廓内的截面数据并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。在本专利技术的一些实施方式中，其中：d0.以线段拟合第一层切片的外轮廓、内轮廓和第二层切片的外轮廓、内轮廓，将所述外轮廓的顶点按照逆时针排序编号，将所述内轮廓的顶点按照顺时针排序编号，将交点按照有序或者无序编号；d1.保留处于处于第二层切片的外轮廓和内轮廓之间的第一层切片的外轮廓和内轮廓的每一条有向线段；d2.保留处于第一层切片的外轮廓之外或者内轮廓之内的第二层切片的外轮廓和内轮廓的每一条有向线段；d3.以所述被保留的有向线段按照组成排序的编号首尾相接地形成一个
或多个封闭轮廓，传输所述封闭轮廓内的截面数据并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。在本专利技术的一些实施方式中，所述第一层切片的截面具有外轮廓和内轮廓；所述第二层切片的截面具有外轮廓；当第一层切片的截面和第二层切片的截面相互叠加，第一层切片截面的外轮廓和/或内轮廓与第二层切片截面的外轮廓相交时，则：d1.保留处于第二层切片的外轮廓之内的第一层切片的每一条线段；d2.保留处于第一层切片的外轮廓之外或者内轮廓之内的第二层切片每一条线段；d3.以所述被保留的线段形成一个或多个封闭轮廓，传输所述封闭轮廓内的截面数据并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。在本专利技术的一些实施方式中，其中：d0.以线段拟合第一层切片的外轮廓、内轮廓和第二层切片的外轮廓，将所述外轮廓的顶点按照逆时针排序编号，将所述内轮廓的顶点按照顺时针排序编号，将交点按照有序或者无序编号；d1.保留处于第二层切片的外轮廓之内的第一层切片的外轮廓和内轮廓的每一条有向线段；d2.保留处于第一层切片的外轮廓之外或者内轮廓之内的第二层切片的外轮廓的每一条有向线段；d3.以所述被保留的有向线段按照组成排序的编号首尾相接地形成一个或多个封闭轮廓，传输所述封闭轮廓内的截面数据并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。在本专利技术的一些实施方式中，所述第一层切片的截面具有外轮廓；所述第二层切片的截面具有外轮廓和内轮廓；当第一层切片的截面和第二层切片的截面相互叠加，第一层切片截面的外轮廓与第本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于3D打印的层切片数据的压缩传输方法，包括：a.将待打印模型按照预设厚度切片分层，存储每一层的截面数据；b.传输第一层切片的截面数据；c.比较第二层切片和第一层切片的截面数据，提取第二层切片和第一层切片截面数据的相同部分；d.传输第二层切片和第一层切片的截面数据的不相同部分，并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。

【技术特征摘要】
1.用于3D打印的层切片数据的压缩传输方法，包括：a.将待打印模型按照预设厚度切片分层，存储每一层的截面数据；b.传输第一层切片的截面数据；c.比较第二层切片和第一层切片的截面数据，提取第二层切片和第一层切片截面数据的相同部分；d.传输第二层切片和第一层切片的截面数据的不相同部分，并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。2.根据权利要求1所述的用于3D打印的层切片数据的压缩传输方法，其中：所述第一层切片的截面和所述第二层切片的截面均仅具有外轮廓；当第一层切片的截面和第二层切片的截面相互叠加，第一层切片截面的外轮廓被完全包含于第二层切片截面的外轮廓之内时，则：d.传输第一层切片截面的外轮廓至第二层切片截面的外轮廓之间的截面数据，并使之与所述第一层切片的截面数据结合，以形成完整的第二层切片截面数据。当第一层切片的截面和第二层切片的截面相互叠加，第二层切片截面的外轮廓被完全包含于第一层切片截面的外轮廓之内时，则：d.输出第二层切片的截面数据；或在第一层截面数据的基础上删除第二层切片截面的外轮廓至第一层切片截面的外轮廓之间的截面数据。3.根据权利要求1所述的用于3D打印的层切片数据的压缩传输方法，其中：所述第一层切片的截面和所述第二层切片的截面均仅具有外轮廓；当将第一层切片的截面和第二层切片的截面相互叠加，第一层切片截面的外轮廓与第二层切片截面的外轮廓相交时，则：d1.保留处于第二层切片的外轮廓之内的第一层切片的每一条线段；d2.保留处于第一层切片的外轮廓之外的第二层切片的每一条线段；d3.以所述被保留的线段形成一个或多个封闭轮廓，传输所述封闭轮廓内的截面数据并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。4.根据权利要求3所述的用于3D打印的层切片数据的压缩传输方法，其中：d0.以线段拟合第一层切片的外轮廓和第二层切片的外轮廓，将所述外轮廓的顶点按照逆时针排序编号，将交点按照有序或者无序编号；d1.保留处于第二层切片的外轮廓之内的第一层切片的外轮廓的每一条有向线段；d2.保留处于第一层切片的外轮廓之外的第二层切片的外轮廓的每一条有向线段；d3.以所述被保留的有向线段按照组成排序的编号首尾相接地形成一个或多个封闭轮廓，传输所述封闭轮廓内的截面数据并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。5.根据权利要求1或3所述的用于3D打印的层切片数据的压缩传输方法，其中：所述第一层切片的截面和所述第二层切片的截面均具有外轮廓和内轮廓；当第一层切片的截面和第二层切片的截面相互叠加，第一层切片截面的外轮廓和/或内轮廓与第二层切片截面的外轮廓和/或内轮廓相交时，则：d1.保留处于第二层切片的外轮廓和内轮廓之间的第一层切片的每一条线段；d2.保留处于第一层切片的外轮廓之外或者内轮廓之内的第二层切片的每一条线段；d3.以所述被保留的线段形成一个或多个封闭轮廓，传输所述封闭轮廓内的截面数据并使之与所述相同部分结合，以形成完整的第二层切片截面数据。6.根据权利要求5所述的用于3D打印的层切片数据的压缩传输方法，其中：d0.以线段拟合第一层切片的外轮廓、内轮廓和第二层切片的外轮廓、内轮廓，将所述外轮廓的顶点按...

【专利技术属性】
技术研发人员：许蓓蓓，李厚民，尹瑞平，
申请(专利权)人：北京金达雷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11