三维模型类别制造技术

本公开的示例涉及一种用于处理三维（3D）模型的方法。该方法包括将3D模型分类成几何特征类别，创建对应于每个类别的几何模板，确定用于每个几何模板的标签放置，基于所确定的标签放置将标签分配给每个3D模型，以及基于3D模型对应的模板将压紧位置分配给所述3D模型。该方法使得一些类别包括多于一个3D模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维模型类别
技术介绍
通过添加制造或3D打印来制造三维（3D）零件牵涉到将数字3D模型转变成有形的3D零件。复杂的3D零件可以对应于复杂的3D模型，这可能消耗密集的计算资源来准备将它们打印成零件。附图说明从下面结合附图考虑的详细描述中，各种示例特征将清楚，其中：图1a是根据本公开的示例方法的示意图示。图2是根据本公开的另一示例方法的示意图示。图3a-c是根据图2的方法确定标签放置的示例的示意表示。图4是根据本公开的另一示例方法的示意图示。图5是根据本公开的示例装置的框图。图6a是根据本公开的另一示例装置的框图。图6b是根据包括在图6a的示例存储介质中的指令的修改的数据文件的示意表示。具体实施方式本公开涉及处理三维（3D）模型。三维模型可以是包括虚拟或数字信息或数据的数字表示或数字文件，所述虚拟或数字信息或数据可以例如通过打印或通过添加制造而被转化成有形的3D零件。在一些情况下，这样的3D模型可以例如当它们与具有相对复杂形状的零件相关时持有巨大量的信息。在一些情况下，这样的3D模型可以包含超过100MB（兆字节）的数据文件。在示例中，3D模型可以包括大于50MB的数据文件。在示例中，3D模型可以包括大于100MB的数据文件。3D模型的计算处理可能是耗时的，并且消耗巨大量的计算资源或数据存储。如果将标签应用到零件上，则这样的处理可能受到影响，因此这样的标签应该被分配给对应于该零件的3D模型。在一些情况下，3D模型可以由网格表示，并且添加标签可以非常显著地增加网格的复杂性。在一些情况下，多个3D模型应该被修改，以在对应的零件上包括标签，有时呈指数地成倍增加计算复杂度，从而导致每个3D模型的这样的修改。这样的处理也可能受到被称为压紧（packing）的过程所影响。3D模型压紧是一个过程，所述过程旨在通过将3D模型分组或压紧在一起，以尽可能更少地制造或打印批次或构建封套（envolope），从而减少3D制造时间资源。在示例中，3D打印批次可以对应于大约41000立方毫米的体积，对应于批次的时间和材料量相对独立于批次中包括的零件数量。在示例中，3D打印批次多于25000立方毫米。在示例中，3D打印批次多于40000立方毫米。例如，与具有10个批次——每个批次包括占据10个批次中每个批次的7%的单个零件——相比，具有包括10个零件的一个批次——每个零件占据例如该批次的7%的体积——可能更高效。压紧可以通过以如下方式组合多个3D模型来进行：所述方式可以寻求相对于批次的体积优化由多个3D模型占据的体积，或者换言之，通过增加批次的构建密度，同时维持潜在的约束、诸如对零件间距离的约束。诸如标记或压紧之类的潜在计算密集型过程在本质上是非常不同的，因为标记过程可以包括逐个修改3D模型，而压紧过程可以包括3D模型之间的关系，例如通过压紧具有凸区域的第一3D模型面对具有凹区域的第二3D模型，以便最大化或优化在给定制造批次中包括的零件数量。本公开提出了一种优雅的方法，所述方法可以极大地简化压紧和标记二者，从而导致潜在显著的时间节省和计算资源节省。该方法牵涉到使用模型分类来创建模板，其中标记和压紧二者受益于相同的模板。这样的方法避免了在每个3D模型基础上的标记或压紧，并且利用单个的分类过程来进行标记和压紧二者。图1图示了根据本公开的用于处理3D模型的方法100。方法100包括在框101中将3D模型分类成几何特性类别。可以根据3D模型（或其对应的有形3D零件）的几何特性来定义类别。在示例中，3D模型包括3D网格，3D网格包含三角形，根据三角形的大小分布或数量来定义类别。可以根据多个3D模型之间的相对相似性来定义类别。可以通过诸如欧拉数之类的拓扑特征来定义类别。对于多面体，欧拉数可以定义为Χ=V-E+F，其中V是多面体的顶点数或角数，E是多面体的边数，并且F是多面体的面数。方法100包括在框102中创建对应于每个类别的几何模板。对应于类别的几何模板可以包括在该类别中包括的3D模型的几何共性。例如，如果该类别的3D模型具有基本上椭圆形的形状，则几何模板可以具有椭圆形的形状。在示例中，可以根据3D模型的平均几何形状来创建几何模板。在示例中，可以根据3D模型的中间几何形状来创建几何模板。在示例中，可以根据3D模型的封套或边界框来创建几何模板。在示例中，几何模板可以被创建为具有与对应的3D模型相似的体积和面积。与单个3D模型的表面相比，使用几何模板可以具有相对更简单的表面来计算和定位，从而促进计算密集型操作。方法100包括在框103中确定用于每个几何模板的标签放置。几何模板上的这样的放置的确定避免了不得不在每个3D模型上单独地操作这样的放置，从而潜在地获得了时间以及减少了计算资源的使用。在示例中，该确定包括标识3D模型中适合于定位标签的区域以及标记这样的区域。在示例中，这样的区域是相对平坦的区域。在示例中，几何模板包括功能区域和结构区域，其中功能区域可以例如在对应零件中具有机械或美学功能，其中结构功能可以具有在结构上保持在一起或链接功能区域的功能，其中在功能区域上放置标签可能负面地影响相关功能，其中标签可以被放置在没有功能的结构区域中。在示例中，标签放置由人类设计者确定。方法100包括在框104中基于所确定的标签放置向每个3D模型分配标签。为每个几何模板确定标签放置可以允许在每个3D模型上非常高效地分配标签，因为已经使用几何模板确定了在其上放置标签的区域。例如，如果几何模板对应于大量的3D模型，则标签放置的效率将成倍增加。方法100包括在框105中，基于3D模型的对应几何模板向3D模型分配压紧位置。压紧位置可以包括制造批次内3D模型的定位和定向。在示例中，使用对应于每个模型的几何模板而不是3D模型本身来确定初步压紧位置，其中通过用实际的3D模型本身替换几何模板来确定最终压紧位置，以便例如允许压紧的微调。在示例中，占据较大体积的几何模板具有在确定占据较小体积的几何模板的压紧位置之前确定的压紧位置，从而使用3D模型的粒度来优化构建空间的占据或制造批次的体积。在示例中，根据与相应3D模型相关联的打印模式特征来确定压紧。在示例中，与不同打印模式相关联的其他3D模型相比，与相同打印模式相关联的3D模型被分配了对于压紧在一起的更高优先级。如框105中所述，方法100是这样的，使得一些类别包括多于一个3D模型。随着分配给一个类别的3D模型的数量增长，根据本公开的方法变得越来越有益，其中可以出于标记和压紧目的二者对于越来越多数量的3D模型运用基于几何模板的操作。图2图示了根据本公开的另一种方法200。诸如框102和104之类的图2的一些框可以以与图1的对应框相同的方式操作，并且因此利用相同的参考标号来标记且未被详细描述。方法200包括框201，根据框201，将3D模型分类成形状类别，形状是几何特性的示例。这种按形状的分类化可以促进标识共同的几何模板。根据框201，分类的3D模型的数量比类别的数量高一个数量级。在这样的示例中，当与在每个模型的基础本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理三维（3D）模型的方法，包括：/n-将3D模型分类成几何特性类别；/n-创建对应于每个类别的几何模板；/n-确定用于每个几何模板的标签放置；/n-基于所确定的标签放置，向每个3D模型分配标签；/n-基于3D模型的对应几何模板，向3D模型分配压紧位置；/n其中一些类别包括多于一个3D模型。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理三维（3D）模型的方法，包括：
-将3D模型分类成几何特性类别；
-创建对应于每个类别的几何模板；
-确定用于每个几何模板的标签放置；
-基于所确定的标签放置，向每个3D模型分配标签；
-基于3D模型的对应几何模板，向3D模型分配压紧位置；
其中一些类别包括多于一个3D模型。


2.根据权利要求1所述的方法，其中确定标签放置包括使用机器学习方法生成用于标签放置的推荐，将生成的推荐提供给设计者，以及如果推荐被设计者修改，则修改机器学习方法。


3.根据权利要求1所述的方法，其中分配压紧位置包括为每个3D模型定义压紧优先级，其中向被分类在相同类别中的3D模型分配比被分类在不同类别中的3D模型更高的被压紧在一起的压紧优先级。


4.根据权利要求1所述的方法，其中分类的3D模型的数量比类别的数量高一个数量级。


5.根据权利要求1所述的方法，其中每个类别包括多个3D模型。


6.根据权利要求1所述的方法，其中几何特性类别基于3D模型形状。


7.根据权利要求1所述的方法，其中几何特性类别基于3D模型大小。


8.根据权利要求1所述的方法，其中确定用于每个模板的标签放置包括标识具有与模板的其他区域的曲率相比更减小的曲率的模板区域。


9.根据权利要求1所述的方法，包括使用3D打印系统来打印根据标记和压紧分配而被压紧和标记的3D模型，以获...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·罗卡，曾军，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US