低于3D打印机分辨率的临界薄区段的识别与重新设计制造技术

系统和方法可以支持识别和重新设计3D模型中的低于3D打印机分辨率的临界薄区段。临界薄区段的识别可以包括将3D模型的横截面切片划分成可打印区段和不可打印区段，并使用利用在薄区域上计算的几何特征训练的机器学习模型将不可打印区段分类为临界的或非临界的。临界薄区段的重新设计可以包括增厚临界薄区段，使得临界薄区段的区段尺寸满足关于打印机分辨率的增厚标准，并且在临界薄区段和相邻的可打印区段之间的相交处使添加到横截面切片的尖角平滑化。临界薄区段的重新设计可以考虑可容忍的悬突部。

Recognition and redesign of critical thin section below the resolution of 3D printer

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低于3D打印机分辨率的临界薄区段的识别与重新设计相关申请的交叉引用本申请要求于2017年4月10日提交的申请号为62/483666，题为“用于识别和重新设计3D模型中的低于3D打印机分辨率的薄区域的系统和方法(SYSTEMANDMETHODFORIDENTIFYINGANDREDESIGNINGTHINREGIONSINA3DMODELTHATAREBELOW3DPRINTERRESOLUTION)”的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
计算机系统可用于创建、使用和管理产品和其他项目的数据。计算机系统的示例包括计算机辅助工程(Computer-aidedEngineering，CAE)系统、计算机辅助设计(Computer-aidedDesign，CAD)系统、可视化和制造系统、产品数据管理(ProductDataManagement，PDM)系统、产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement，PLM)系统等。这些系统可以包括便于产品结构的设计和模拟测试的组件。
技术实现思路
所公开的实施方式包括可以支持识别和重新设计三维(3D)模型中的低于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：获取代表待通过3D打印机构造的对象的三维(3D)模型；垂直于通过所述3D打印机构造所述对象的建造方向提取所述3D模型的横截面切片；识别所述横截面切片中区段尺寸小于所述3D打印机的打印机分辨率的临界薄区段；其中识别包括：将所述横截面切片划分成可打印区段和不可打印区段；并且使用利用在薄区域上计算的几何特征训练的机器学习模型将每个所述不可打印区段分类为临界的或非临界的；通过增厚所述临界薄区段使得所述临界薄区段的区段尺寸满足关于所述打印机分辨率的增厚标准来修改所述3D模型；以及将所修改的3D模型提供到所述3D打印机以构造所述对象。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.04.10 US 62/483,6661.一种方法，包括：获取代表待通过3D打印机构造的对象的三维(3D)模型；垂直于通过所述3D打印机构造所述对象的建造方向提取所述3D模型的横截面切片；识别所述横截面切片中区段尺寸小于所述3D打印机的打印机分辨率的临界薄区段；其中识别包括：将所述横截面切片划分成可打印区段和不可打印区段；并且使用利用在薄区域上计算的几何特征训练的机器学习模型将每个所述不可打印区段分类为临界的或非临界的；通过增厚所述临界薄区段使得所述临界薄区段的区段尺寸满足关于所述打印机分辨率的增厚标准来修改所述3D模型；以及将所修改的3D模型提供到所述3D打印机以构造所述对象。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，增厚所述临界薄区段包括：在多次膨胀迭代中采用膨胀形状递增地增厚所述临界薄区段；以及基于迭代次数和所述打印机分辨率的函数关系，在连续的膨胀迭代中递增地增加增厚量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，修改所述3D模型还包括：在所述临界薄区段和相邻的可打印区段之间的相交处识别通过增厚而添加到所述横截面切片的尖锐拐角；以及通过曲线插值使所述尖锐拐角平滑化。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使所述尖锐拐角平滑化包括：采用基于所述打印机分辨率的因子确定的区域尺寸识别所述尖锐拐角周围的区域；以及在所述尖锐拐角周围的所识别的区域中应用所述曲线插值，以使所述尖锐拐角平滑化。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过增厚所述临界薄区段来修改所述3D模型包括：通过采用具有圆锥倾斜角的倒置的圆锥增厚形状增厚所述临界薄区段来修改所述3D模型，该圆锥倾斜角基于为采用所述3D打印机构造所述对象而指定的可允许的悬突参数而确定。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述倒置的圆锥增厚形状是3D的，在所述倒置的圆锥增厚形状的圆锥基部的中心具有参考点，并且所述圆锥基部的直径等于与所述打印机分辨率的2D表示相关联的直径。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过增厚所述临界薄区段来修改所述3D模型包括通过采用所述倒置的圆锥增厚形状使所述临界薄区段膨胀来修改所述3D模型的体素表示；以及还包括将所述3D模型的所修改的体素表示转换为所述对象的三角形或CAD表面表示。8.一种非暂时性机器可读介质，包括指令，所述指令能够由处理器执行以：获取代表待通过3D打印机构造的对象的三维(3D)模型；垂直于通过所述3D打印机构造所述对象的建造方向提取所述3D模型的横截面切片；识别所述横截面切片中区段尺寸小于所述3D打印机的打印机分辨率的临界薄区段；通过以下方式修改所述3D模型以考虑所述临界薄区段：增厚所述临界薄区段使得所述临界薄区段的区段尺寸满足关于所述打印机分辨率的增厚标准；在所述临界薄区段和相邻的可打印区段之间的相交处识别通过增厚而添加到所述横截面切片的尖...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕克哈·贾伊斯瓦尔，苏拉杰·拉维·穆苏瓦蒂，E·阿里索伊，D·马德利，
申请(专利权)人：西门子产品生命周期管理软件公司，
类型：发明
国别省市：美国,US