一种STL模型切片方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种STL模型切片方法和装置，涉及数据处理技术领域，读取和加载STL模型；获得第一切片平面；将第一切片平面依据第一设定厚度对STL模型水平相切，获得第一轮廓曲线，其中，第一轮廓曲线是STL模型与第一切片平面的切面的轮廓曲线；判断轮廓曲线中是否包含STL模型的实体部分；如果轮廓曲线中包含STL模型的实体部分，将实体部分填充白色获得白色部分；根据实体部分确定轮廓曲线中的非实体部分；将非实体部分填充黑色，构成切面的掩膜；通过第一3D打印机将掩膜投影到液态光敏树脂，将白色部分固化为第一固化轮廓。达到了准确获取切片位图的轮廓信息，提高切片位图打印的准确性，提高3D打印模型的精确性的技术效果的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种STL模型切片方法和装置
本申请涉及数据处理
，尤其涉及一种STL模型切片方法和装置。
技术介绍
3D打印是以三维模型文件为蓝图，依据分层制造的原理，逐层添加离散原料从而构造三维模型实体的技术。多3D打印技术的细分方向中，基于数字光处理(DigitalLightProcessing,DLP)的3D打印技术因打印精度高、成品表面光洁度较好，在精密铸造、生物医疗等方面应用广泛，成为当前3D打印行业研究的重点。但本申请专利技术人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：对切片位图轮廓的获取关系到切片信息打印的准确性，现有技术中对STL模型切片处理过程中，在对切片轮廓进行填充时，存在轮廓嵌套的复杂STL模型可能出现填充结果不准确，造成对STL模型的切片不准确的技术问题。申请内容本申请实施例通过提供一种STL模型切片方法和装置，解决了现有技术中对STL模型切片处理过程中，在对切片轮廓进行填充时，存在轮廓嵌套的复杂STL模型可能出现填充结果不准确，造成对STL模型的切片不准确的技术问题，达到了准确获取切片位图的轮廓信息，提高切片位图打印的准确性，提高3D打印模型的精确性的技术效果。为了解决上述问题，第一方面，本申请实施例提供了一种STL模型切片方法，所述方法包括：读取和加载STL模型；获得第一切片平面；将所述第一切片平面依据第一设定厚度对所述STL模型水平相切，获得第一轮廓曲线，其中，所述第一轮廓曲线是所述STL模型与所述第一切片平面的切面的轮廓曲线；判断所述轮廓曲线中是否包含所述STL模型的实体部分；如果所述轮廓曲线中包含所述STL模型的实体部分，将所述实体部分填充白色获得白色部分；根据所述实体部分确定所述轮廓曲线中的非实体部分；将所述非实体部分填充黑色，构成所述切面的掩膜；通过第一3D打印机将所述掩膜投影到液态光敏树脂，将所述白色部分固化为第一固化轮廓。优选的，所述方法还包括：根据体素量化法对所述STL模型的体素信息进行量化，获得所述切面的体素区域与外部区域，其中，所述体素区域的计数值大于0，所述外部区域的计数值为0；将所述体素区域填充为白色，且所述外部区域填充为黑色。优选的，所述根据体素量化法对所述STL模型的体素信息进行量化，获得所述切面的体素区域与外部区域，包括：设定观察视角信息与观察位置信息；根据所述观察视角确定指向所述观察视角的法向量为正向向量；根据所述观察视角确定背向所述观察视角的法向量为反向向量；设定所述STL模型中所述切面的第一区域与第二区域的初始值为0；从所述STL模型外部与所述观察位置相对的位置向所述观察位置行进，判断所述第一区域的法向量为所述正向向量或所述反向向量；如果所述第一区域的法向量为所述正向向量时，对所述第一区域的初始值执行减1操作，确定所述第一区域的第一计数值；判断所述第二区域的法向量为所述正向向量或所述反向向量；如果所述第二区域的法向量为所述反向向量时，对所述第二区域的初始值执行加1操作，确定所述第二区域的第二计数值；根据所述第一计数值确定所述第一区域为外部区域和所述第二区域为体素区域。优选的，所述方法还包括：根据所述第一轮廓曲线获得第一切片位图；判断所述第一切片位图是否符合预设投影尺寸；当所述第一切片位图超出所述预设投影尺寸时，确定所述第一切片位图需要采用拼接成型模式；根据所述拼接成型模式将所述第一切片位图均匀切分，获得系列单元位图，其中，所述系列单元位图包含第一单元位图与第二单元位图；获得所述一单元位图与所述第二单元位图交接处的重叠部分；判断所述重叠部分的重叠像素是否为零；当所述重叠部分的重叠像素不为零时，将所述第一单元位图与所述第二单元位图的边缘像素灰度化，获得投影设备可投影大小的单元位图。优选的，所述方法还包括：获得所述第一3D打印机的构造宽度Bw；获得单个投影设备一次的投影宽度Pw；获得所述重叠部分的宽度为Cw，其中，Cw∈[0,Pw)；获得所述投影宽度与所述构造宽度的宽度差为χ，其中，x∈[0,Pw)；根据所述构造宽度、所述投影宽度、所述重叠部分的宽度与所述宽度差计算获得切分块数，所述切分块数为其中，m为所述第一切片位图的切分块数。优选的，所述方法还包括：判断所述投影宽度与所述构造宽度的宽度差是否为0；当所述投影宽度与所述构造宽度的宽度差不为0时，将所述第一切片位图切分的最后单元位图的最后宽度填充为黑色，确定所述系列单元位图中每一个单元位图的宽度为投影宽度；根据所述系列单元位图中每一个单元位图的宽度获得所述每一个单元位图的填充宽度，所述填充宽度为Tw＝Pw×m-Cw×(m-1)-Bw，其中，Pw为投影宽度，Cw为重叠部分的宽度，m为所述第一切片位图的切分块数，χ为所述投影宽度与所述构造宽度的宽度差。优选的，所述方法还包括：将所述第一切片位图与所述第二切片位图拼接成型，确定第一拼接位图；判断所述第一拼接位图的错位参数是否等于零；当所述第一拼接位图的错位参数不等于零时，对所述第一切片位图与所述第二切片位图进行错位切分，获得错位切分图案；将所述错位切分图案进行图案像素填充，获得第三单元位图；判断所述第三单元位图是否符合预设条件；当所述第三单元位图符合预设条件时，确定第一投影信息。第二方面，本申请实施例还提供了一种STL模型切片装置，所述装置包括：第一获得单元，所述第一获得单元用于读取和加载STL模型；第二获得单元，所述第二获得单元用于获得第一切片平面；第三获得单元，所述第三获得单元用于将所述第一切片平面依据第一设定厚度对所述STL模型水平相切，获得第一轮廓曲线，其中，所述第一轮廓曲线是所述STL模型与所述第一切片平面的切面的轮廓曲线；第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述轮廓曲线中是否包含所述STL模型的实体部分；第一操作单元，所述第一操作单元用于如果所述轮廓曲线中包含所述STL模型的实体部分，将所述实体部分填充白色获得白色部分；第一确定单元，所述第一确定单元用于根据所述实体部分确定所述轮廓曲线中的非实体部分；第一构成单元，所述第一构成单元用于将所述非实体部分填充黑色，构成所述切面的掩膜；第二操作单元，所述第二操作单元用于通过第一3D打印机将所述掩膜与所述白色部分投影到液态光敏树脂，将所述白色部分固化为第一固化轮廓。优选的，所述装置还包括：第四获得单元，所述第四获得单元用于根据体素量化法对所述STL模型的体素信息进行量化，获得所述切面的体素区域与外部区域，其中，所述体素区域的计数值大于0，所述外部区域的计数值为0；第三操作单元，所述第三操作单元用于将所述体素区域填充为白色，且所述外部区域填充为黑色。优选的，所述装置还包括：第一设定单元，所述第一设定单元用于设定观察视角信息与观察位置信息；第二确定单元，所述第二确定单元用于根据所述观察视角确定指向所述观察视角的法向量为正向向量；第三确定单元，所述第三确定单元用于根据所述观察视角确定背向所述观察视角的法向量为反向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种STL模型切片方法，其特征在于，所述方法包括：/n读取和加载STL模型；/n获得第一切片平面；/n将所述第一切片平面依据第一设定厚度对所述STL模型水平相切，获得第一轮廓曲线，其中，所述第一轮廓曲线是所述STL模型与所述第一切片平面的切面的轮廓曲线；/n判断所述轮廓曲线中是否包含所述STL模型的实体部分；/n如果所述轮廓曲线中包含所述STL模型的实体部分，将所述实体部分填充白色获得白色部分；/n根据所述实体部分确定所述轮廓曲线中的非实体部分；/n将所述非实体部分填充黑色，构成所述切面的掩膜；/n通过第一3D打印机将所述掩膜投影到液态光敏树脂，将所述白色部分固化为第一固化轮廓。/n

【技术特征摘要】
1.一种STL模型切片方法，其特征在于，所述方法包括：
读取和加载STL模型；
获得第一切片平面；
将所述第一切片平面依据第一设定厚度对所述STL模型水平相切，获得第一轮廓曲线，其中，所述第一轮廓曲线是所述STL模型与所述第一切片平面的切面的轮廓曲线；
判断所述轮廓曲线中是否包含所述STL模型的实体部分；
如果所述轮廓曲线中包含所述STL模型的实体部分，将所述实体部分填充白色获得白色部分；
根据所述实体部分确定所述轮廓曲线中的非实体部分；
将所述非实体部分填充黑色，构成所述切面的掩膜；
通过第一3D打印机将所述掩膜投影到液态光敏树脂，将所述白色部分固化为第一固化轮廓。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据体素量化法对所述STL模型的体素信息进行量化，获得所述切面的体素区域与外部区域，其中，所述体素区域的计数值大于0，所述外部区域的计数值为0；
将所述体素区域填充为白色，且所述外部区域填充为黑色。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据体素量化法对所述STL模型的体素信息进行量化，获得所述切面的体素区域与外部区域，包括：
设定观察视角信息与观察位置信息；
根据所述观察视角确定指向所述观察视角的法向量为正向向量；
根据所述观察视角确定背向所述观察视角的法向量为反向向量；
设定所述STL模型中所述切面的第一区域与第二区域的初始值为0；
从所述STL模型外部与所述观察位置相对的位置向所述观察位置行进，判断所述第一区域的法向量为所述正向向量或所述反向向量；
如果所述第一区域的法向量为所述正向向量时，对所述第一区域的初始值执行减1操作，确定所述第一区域的第一计数值；
判断所述第二区域的法向量为所述正向向量或所述反向向量；
如果所述第二区域的法向量为所述反向向量时，对所述第二区域的初始值执行加1操作，确定所述第二区域的第二计数值；
根据所述第一计数值确定所述第一区域为外部区域和所述第二区域为体素区域。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述第一轮廓曲线获得第一切片位图；
判断所述第一切片位图是否符合预设投影尺寸；
当所述第一切片位图超出所述预设投影尺寸时，确定所述第一切片位图需要采用拼接成型模式；
根据所述拼接成型模式将所述第一切片位图均匀切分，获得系列单元位图，其中，所述系列单元位图包含第一单元位图与第二单元位图；
获得所述一单元位图与所述第二单元位图交接处的重叠部分；
判断所述重叠部分的重叠像素是否为零；
当所述重叠部分的重叠像素不为零时，将所述第一单元位图与所述第二单元位图的边缘像素灰度化，获得投影设备可投影大小的单元位图。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获得所述第一3D打印机的构造宽度Bw；
获得单个投影设备一次的投影宽度Pw；
获得所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宜怀，徐婷婷，王进，施连敏，张蓉，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32