一种FDM三维打印垂直支撑模型的垂直投影求交方法技术

本发明专利技术公开了一种FDM三维打印垂直支撑模型的垂直投影求交方法。它具体包括如下步骤：(1)基于STL网格模型对支撑区域进行搜索，扫成支撑轮廓；(2)对支撑轮廓进行垂直投影求交，具体为：对于一个待求支撑区域，看成一个从支撑区域向下投影而扫成的网格模型，这个模型在扫成中，遇到的零件表面为该支撑模型的底面，该底面和所有的侧面组成支撑模型；(3)重新网格化；(4)布尔并操作，并输出支撑模型。本发明专利技术的有益效果是：对垂直投影求交操作加以优化，即考虑顶面向‑Z方向投影求交的求解方法，以得到合适的支撑模型，大大简化了对于算法的要求。

A vertical projection intersection method for FDM 3D printing vertical support model

The invention discloses a vertical projection intersection method for FDM three-dimensional printing vertical support model. It includes the following steps: (1) STL grid model to search the support region based on sweeping support profile; (2) to support the contour of the vertical projection of intersection, in particular: for an unknown support area, as a support area from the downward projection and swept into the mesh model, this model in the scan, the bottom surface of the supporting parts with the model, the bottom surface and all side support model; (3) remeshing; (4) and Boolean operation, and output support model. The beneficial effect of the invention is: the vertical projection of intersection operation optimization, taking into account the solving method for the top Z projection intersection, in order to get the appropriate support model, which greatly simplifies the algorithm for the request.

【技术实现步骤摘要】
一种FDM三维打印垂直支撑模型的垂直投影求交方法
本专利技术涉及三维打印相关
，尤其是指一种FDM三维打印垂直支撑模型的垂直投影求交方法。
技术介绍
FDM是“FusedDepositionModeling”的简写形式，即为熔融沉积成型。搞懂FDM成型技术，首先我们需要转变思维。通常2D打印是在一张纸上(一个平面上)完成打印，而3D打印是完成一个立体模型的打印。FDM，通俗来讲就是利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。由于FDM设备的特殊性，数据预处理部分需要为零件生成支撑部分以防止加工过程中防止坍塌。基于已有STL模型生成支持FDM设备的支撑数据是一个复杂的问题，其中涉及到数字几何处理很难处理的布尔操作、容差处理、鲁棒性处理等问题。一般网格模型的布尔操作，其操作对算法要求较高，这主要表现在容差、求交效率、奇异判断、拓扑重建等方面。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种对算法要求较低的基于FDM三维打印垂直支撑模型的垂直投影求交方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种FDM三维打印垂直支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FDM三维打印垂直支撑模型的垂直投影求交方法，其特征是，具体包括如下步骤：(1)基于STL网格模型对支撑区域进行搜索，扫成支撑轮廓；(2)对支撑轮廓进行垂直投影求交，具体为：对于一个待求支撑区域，看成一个从支撑区域向下投影而扫成的网格模型，这个模型在扫成中，遇到的零件表面为该支撑模型的底面，该底面和所有的侧面组成支撑模型；(3)重新网格化；(4)布尔并操作，并输出支撑模型。

【技术特征摘要】
1.一种FDM三维打印垂直支撑模型的垂直投影求交方法，其特征是，具体包括如下步骤：(1)基于STL网格模型对支撑区域进行搜索，扫成支撑轮廓；(2)对支撑轮廓进行垂直投影求交，具体为：对于一个待求支撑区域，看成一个从支撑区域向下投影而扫成的网格模型，这个模型在扫成中，遇到的零件表面为该支撑模型的底面，该底面和所有的侧面组成支撑模型；(3)重新网格化；(4)布尔并操作，并输出支撑模型。2.根据权利要求1所述的一种FDM三维打印垂直支撑模型的垂直投影求交方法，其特征是，在步骤(1)中，支撑区域搜索目标是搜索需要支撑的模型表面，这些支撑区域分别表示了倾斜角度过大、悬挂点、悬挂边而导致的在加工过程中容易造成坍塌的情况，这些情况归结起来表示各个类的面片，在这些不同的面片中，倾斜面的判断比较简单，只要判断面法向和Z轴的夹角即可，而悬挂点和悬挂线的判断则要对网格模型进行几何分析。3.根据权利要求2所述的一种FDM三维打印垂直支撑模型的垂直投影求交方法，其特征是，在得到需要支撑的各个类面片中包括了三角面片，而在得到需要支撑的三角面片后，需要基于它们之间的几何信息建立其拓扑关系，将具有公共边的三角面片合并，最终形成一个个连贯的区域。4.根据权利要求3所述的一种FDM三维打印垂直支撑模型的垂直投影求交方法，其特征是，三角面片合并方法如下：所有需要支撑的三角面片组成一系列支撑区域，这些支撑区域通过对得到的三角面片进行聚类获得，具体为，对所有三角形进行两两测试，如果二者共边，则将该三角形合并为一个区域，所有相互邻接的三角面片组成待支撑区域。5.根据权利要求1所述的一种FDM三维打印垂直支撑模型的垂直投影求交方法，其特征是，在步骤(2)中，垂直投影求交方法如下：Step1：支持顶面面片集合Sa向底面投影，得到一个平面区域A，平面区域A为同平面三角形集合；Step2：计算落于平面区域A中的区域的三角面片集合W；Step3：对三角面片集合W中的三角形，计算其相互遮挡关系；Step4：组成支撑网格模型，其中：可见面片集合Vs、平面区域A、支持顶面面片集合Sa...

【专利技术属性】
技术研发人员：江志伟，李耀棠，
申请(专利权)人：中科院广州电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44