一种彩色切片层的边界着色宽度界定方法技术

技术编号:22055914 阅读:83 留言:0更新日期:2019-09-07 15:29
本发明专利技术提供了一种彩色切片层的边界着色宽度界定方法,选用彩色3D数字模型的STL格式文件以及刨切分层算法,通过刨切分层后的轮廓切片层所标记的三角形面片法向量与建造向量计算初始边界着色宽度建模所需要的边界倾斜角以及暴露面显色宽度的最小打印精度加权关系。该方法提出了相邻切片层间边界倾斜角计算方法、边界着色宽度建模方法以及3D打印实体颜色再现效果评价方法等具体实现步骤。本发明专利技术的彩色切片层的边界着色宽度界定方法既可以用于校准当前刨切分层算法中彩色切片层边界着色厚度值设置,又可以用于改进现有国产彩色3D打印颜色再现精度以及着色能耗优化。

A Method for Defining the Boundary Coloring Width of Color Slice Layer

【技术实现步骤摘要】
一种彩色切片层的边界着色宽度界定方法
本专利技术属于3D打印领域,涉及全彩3D打印工艺,特别涉及一种彩色切片层的边界着色宽度界定方法。
技术介绍
3D打印技术因为数字化制造功能被广泛应用在航空航天、生物医疗、汽车制造等传统制造领域。随着彩色3D打印工艺的研发与对应系统面世,3D打印技术的高精度色彩再现功能又促使其在文化创意、工业设计、地理地形信息可视化等需要颜色定制的3D模型打印领域的快速产业化。彩色3D打印技术的成功离不开彩色3D模型分层软件的支持,特别是高精度高效率的彩色切片分层算法的开发与彩色3D打印测试。当前,彩色切片分层算法主要国际上通用的AMF开源算法,其算法框架中在彩色轮廓厚度设定时采用了一个边界着色厚度固定值,这个值可以保证彩色模型切片分层后打印出较好的边界颜色再现效果,但并不是最优的,通常是由算法开发者自己估计的,或者3D打印系统自带分层软件内嵌的推荐值。国内也有针对STL格式、OBJ格式、VRML格式的彩色3D模型开发高效的彩色切片分层算法,并实现了每分层的着色厚度(宽度)值设置代码,但也同样设置了一个安全的边界着色厚度(宽度)值。尽管实现彩色切片层着色轮廓厚度在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种彩色切片层的边界着色宽度界定方法,其特征在于,选用彩色3D数字模型的STL格式文件以及刨切分层算法进行界定,包括以下具体步骤:1)、根据分层软件类型选择采用的刨切分层策略;在彩色3D模型刨切分层时,采用3D打印系统自带的分层软件或开源分层软件,确定其所采用的刨切分层策略;2)、根据3D打印机最小精度要求与所用打印材质特性,确定彩色3D模型刨切分层厚度h,进行几何轮廓刨切分层,得到多层轮廓切片层,记录各轮廓切片层边界三角形面片的法向量α与对应建造向量β;3)、通过该STL格式文件固有的拓扑关系,确定目标轮廓切片层与相邻轮廓切片层间的接触交点O及其对应的上边界顶点P与Q,设定OP长度为分层...

【技术特征摘要】
1.一种彩色切片层的边界着色宽度界定方法,其特征在于,选用彩色3D数字模型的STL格式文件以及刨切分层算法进行界定,包括以下具体步骤:1)、根据分层软件类型选择采用的刨切分层策略;在彩色3D模型刨切分层时,采用3D打印系统自带的分层软件或开源分层软件,确定其所采用的刨切分层策略;2)、根据3D打印机最小精度要求与所用打印材质特性,确定彩色3D模型刨切分层厚度h,进行几何轮廓刨切分层,得到多层轮廓切片层,记录各轮廓切片层边界三角形面片的法向量α与对应建造向量β;3)、通过该STL格式文件固有的拓扑关系,确定目标轮廓切片层与相邻轮廓切片层间的接触交点O及其对应的上边界顶点P与Q,设定OP长度为分层厚度h,OQ长度为轮廓切片层相对暴露面显色宽度b,OP与PQ连线交点形成倾斜角θ;4)、目标轮廓切片层边界三角形面片的法向量为αx与对应的建造向量为βx,通过向量运算求出所述法向量αx与建造向量βx的夹角为σ,并结合所述目标轮廓切片层分层边界OPQ直角三角形构成的几何关系,求出对应的倾斜角θ;5)、通过目标轮廓切片层厚h与倾斜角θ之间的直角三角函数关系,转换出叠层方向底轮廓切片层的暴露面显色宽度b,再对b以所用3D打印系统的最小打印精度d进行加权,得到一个和值,将所述和值定义为彩色切片分层边界着色宽度L的计算模型;6)、设置不同权值n的边界着色宽度Ln进行彩色切片分层与打印,观察彩色3D打印实体表面露白与颜色再现效果,将无露白和再现性好的样品所对应的权值n0,作为边界着色宽度界定值Ln0。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈广学袁江平钟雨晗
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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