模型切割合并方法、装置、3D打印机及可读存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种模型切割合并方法，包括：获取目标模型的参数，目标模型的参数包括多个三角面和各三角面对应的顶点；基于预设的切割面将目标模型切割成多个初始子模型，初始子模型带有孔洞；根据目标模型的参数和切割面，确定初始子模型的被破坏的三角面；修补各初始子模型的被破坏的三角面和孔洞，得到多个修复完成的目标修复子模型；获取组装结构，及根据组装结构对各目标修复子模型进行处理，形成多个包括配合结构的组装子模型，配合结构用于合并打印后的各组装子模型，以完成目标模型的打印。本申请还提供一种模型切割合并装置、3D打印机及计算机可读存储介质。本申请实现了打印后的物体的稳固合并，简化了组装过程。简化了组装过程。简化了组装过程。

【技术实现步骤摘要】
模型切割合并方法、装置、3D打印机及可读存储介质


[0001]本申请涉及3D打印
，具体涉及一种模型切割合并方法、装置、3D打印机及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，3D应用技术逐渐进入人们的生活，由于3D打印机可实现的打印物体的尺寸有限，如果待打印物体的尺寸较大，则需要将物体对应的模型分成适合3D打印机打印的独立小模块，然后再将多个小模块拼接成型为最终模型。
[0003]然而，多个独立小模块大多通过粘合剂实现连接，这样的接合方式稳定性较差，并且粘合剂若溢出的话也会影响模型的整体轮廓。

技术实现思路

[0004]鉴于以上内容，有必要提供一种模型切割合并方法、装置、3D打印机及计算机可读存储介质，以提高信息获取的准确度。
[0005]本申请实施例提供一种模型切割合并方法，包括：
[0006]获取目标模型的参数，所述目标模型的参数包括多个三角面和各所述三角面对应的顶点；
[0007]基于预设的切割面将所述目标模型切割成多个初始子模型，所述初始子模型带有孔洞；
[0008]根据所述目标模型的参数和所述切割面，确定所述初始子模型的被破坏的三角面；
[0009]修补各所述初始子模型的被破坏的三角面和孔洞，得到多个修复完成的目标修复子模型；
[0010]获取组装结构，及根据所述组装结构对各所述目标修复子模型进行处理，形成多个包括配合结构的组装子模型，所述配合结构用于合并打印后的各所述组装子模型，以完成所述目标模型的打印。
[0011]上述模型切割合并方法以切割面为参考面将目标模型切割成多个初始子模型，基于目标模型的顶点数据、三角面数据实现对初始子模型的修复，根据组装结构在目标修复子模型上生成配合结构，实现了对打印后的物体的稳固合并，简化了打印后的组装过程，提高了合并后物体的稳定性。进一步地，无需借助于胶水等流体粘合物，提高了合并效率，打印所得物体的整体轮廓也较大限度的保持完整。
[0012]在一些实施例中，所述根据所述目标模型的参数和所述切割面，确定所述初始子模型的被破坏的三角面，包括：
[0013]获取所述切割面的任意一点作为目标点；
[0014]将所述目标模型的各顶点到所述目标点的向量与所述切割面的法线向量进行点乘，得到点乘结果；
[0015]遍历所述目标模型的三角面，若当前遍历到的三角面的三个顶点对应的点乘结果包括正数和负数，则所述当前遍历到的三角面为被所述切割面破坏的三角面。
[0016]在一些实施例中，修补各所述初始子模型的被破坏的三角面的方法，包括：
[0017]遍历各所述被破坏的三角面，根据当前遍历的被破坏的三角面的顶点对应的点乘结果，确定所述顶点中处于所述切割面的同侧的两个第一顶点和与所述第一顶点处于所述切割面的不同侧的第二顶点；
[0018]根据所述第一顶点对应的点乘结果和所述第二顶点对应的点乘结果，确定所述当前遍历的被破坏的三角面与所述切割面的交点；
[0019]基于所述第二顶点与所述交点重新生成第一类新三角面；
[0020]基于所述第一顶点和所述交点形成的四边形的至少一条对角线，重新生成第二类新三角面；
[0021]添加所述第一类新三角面、所述第二类新三角面至所述初始子模型，修补所述当前遍历的被破坏的三角面；
[0022]直至遍历完成，修补各所述初始子模型的被破坏的三角面。
[0023]在一些实施例中，所述遍历各所述被破坏的三角面，根据当前遍历的被破坏的三角面的顶点对应的点乘结果，确定所述顶点中处于所述切割面的同侧的两个第一顶点和与所述第一顶点处于所述切割面的不同侧的第二顶点，包括：
[0024]将所述顶点对应的点乘结果两两相乘，得到相乘结果；
[0025]确定相乘结果为正数的两个顶点为所述顶点中处于所述切割面的同侧的两个第一顶点，剩余的一个顶点为第二顶点。
[0026]在一些实施例中，若所述第一顶点为P1和P2，所述第二顶点为P0，根据以下关系式确定所述当前遍历的被破坏的三角面与所述切割面的交点：
[0027]C1＝(dot.at(P0)/(dot.at(P0)
‑
dot.at(P1)))*P1
‑
(dot.at(P1)/(dot.at(P0)
‑
dot.at(P1)))*P0；
[0028]C2＝(dot.at(P0)/(dot.at(P0)
‑
dot.at(P2)))*P2
‑
(dot.at(P2)/(dot.at(P0)
‑
dot.at(P2)))*P0；
[0029]其中，所述dot.at(P0)为所述第二顶点P0对应的点乘结果，所述dot.at(P1)为其中一个所述第一顶点P1对应的点乘结果，所述dot.at(P2)为另一个所述第一顶点P2对应的点乘结果，C1、C2为所述被破坏的三角面P0P1P2与所述切割面的交点。
[0030]在一些实施例中，所述修补各所述初始子模型的孔洞的方法，包括：
[0031]根据所述交点，获取各所述初始子模型的孔洞的轮廓；
[0032]对所述轮廓调用预设的耳切算法，生成第三类新三角面；
[0033]添加所述第三类新三角面至带有孔洞的所述初始子模型，修补各所述初始子模型的孔洞。
[0034]在一些实施例中，所述获取组装结构，包括：
[0035]将所述切割面上的点映射至二维平面并保留旋转矩阵；
[0036]根据预设圆孔间距和预设圆孔半径在所述切割面上标记多个点；
[0037]基于所述圆孔半径，以各点为圆心画圆形；
[0038]去除超出所述目标模型的圆形；
[0039]根据所述旋转矩阵，将剩余的圆形对应的点还原至三维坐标；
[0040]以还原后的点为中心，根据预设长、宽、高生成组装结构。
[0041]在一些实施例中，所述根据所述组装结构对各所述目标修复子模型进行处理，形成多个包括配合结构的组装子模型，包括：
[0042]基于预设打洞算法，利用所述组装结构对各所述目标修复子模型进行打洞，形成包括凹陷类配合结构的各所述目标修复子模型，以及基于预设合并算法，利用所述组装结构与各所述目标修复子模型进行合并，形成包括凸起类配合结构的各所述目标修复子模型，形成多个包括配合结构的组装子模型，所述凸起类配合结构与所述凹陷类配合结构相适配。
[0043]本申请实施例还提供一种模型切割合并装置，包括：
[0044]数据获取模块，用于获取目标模型的参数，所述目标模型的参数包括多个三角面和各所述三角面对应的顶点；
[0045]模型切割模块，用于基于预设的切割面将所述目标模型切割成多个初始子模型，所述初始子模型带有孔洞；
[0046]数据处理模块，用于根据所述目标模型的参数和所述切割面，确定所述初始子模型的被破坏的三角面；
[0047]模型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模型切割合并方法，其特征在于，包括：获取目标模型的参数，所述目标模型的参数包括多个三角面和各所述三角面对应的顶点；基于预设的切割面将所述目标模型切割成多个初始子模型，所述初始子模型带有孔洞；根据所述目标模型的参数和所述切割面，确定所述初始子模型的被破坏的三角面；修补各所述初始子模型的被破坏的三角面和孔洞，得到多个修复完成的目标修复子模型；获取组装结构，及根据所述组装结构对各所述目标修复子模型进行处理，形成多个包括配合结构的组装子模型，所述配合结构用于合并打印后的各所述组装子模型，以完成所述目标模型的打印。2.根据权利要求1所述的模型切割合并方法，其特征在于，所述根据所述目标模型的参数和所述切割面，确定所述初始子模型的被破坏的三角面，包括：获取所述切割面的任意一点作为目标点；将所述目标模型的各顶点到所述目标点的向量与所述切割面的法线向量进行点乘，得到点乘结果；遍历所述目标模型的三角面，若当前遍历到的三角面的三个顶点对应的点乘结果包括正数和负数，则所述当前遍历到的三角面为被所述切割面破坏的三角面。3.根据权利要求2所述的模型切割合并方法，其特征在于，修补各所述初始子模型的被破坏的三角面的方法，包括：遍历各所述被破坏的三角面，根据当前遍历的被破坏的三角面的顶点对应的点乘结果，确定所述顶点中处于所述切割面的同侧的两个第一顶点和与所述第一顶点处于所述切割面的不同侧的第二顶点；根据所述第一顶点对应的点乘结果和所述第二顶点对应的点乘结果，确定所述当前遍历的被破坏的三角面与所述切割面的交点；基于所述第二顶点与所述交点重新生成第一类新三角面；基于所述第一顶点和所述交点形成的四边形的至少一条对角线，重新生成第二类新三角面；添加所述第一类新三角面、所述第二类新三角面至所述初始子模型，修补所述当前遍历的被破坏的三角面；直至遍历完成，修补各所述初始子模型的被破坏的三角面。4.如权利要求3所述的模型切割合并方法，其特征在于，所述遍历各所述被破坏的三角面，根据当前遍历的被破坏的三角面的顶点对应的点乘结果，确定所述顶点中处于所述切割面的同侧的两个第一顶点和与所述第一顶点处于所述切割面的不同侧的第二顶点，包括：将所述顶点对应的点乘结果两两相乘，得到相乘结果；确定相乘结果为正数的两个顶点为所述顶点中处于所述切割面的同侧的两个第一顶点，剩余的一个顶点为第二顶点。5.如权利要求3所述的模型切割合并方法，其特征在于，若所述第一顶点为P1和P2，所
述第二顶点为P0，根据以下关系式确定所述当前遍历的被破坏的三角面与所述切割面的交点：C1＝(dot.at(P0)/(dot.at(P0)
‑
dot.at(P1)))*P1
‑
(dot.at(P1)/(dot.at(P0)
‑
dot.at(P1)))*P0；C2＝(dot.at(P0)/(dot.at(P0)
‑
dot...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖丹军，王文彬，
申请(专利权)人：深圳市创想三维科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：