一种避免轮廓相交的STL模型快速切片方法*
2021-12-18陈廷豪潘成钢
制造技术与机床 2021年12期
吴 建 吴 婷 陈廷豪 潘成钢
(嘉兴学院信息科学与工程学院,浙江 嘉兴 314001)
随着计算机图形学的发展,用于描述三角网格模型的 STL(stereolithography) 文件己成为 CAD/CAM 系统的一类标准接口文件格式。STL文件不仅占用储存空间少,而且可以满足模型信息在不同软件系统之间高效、及时传输的需求[1]。在对STL文件模型进行3D打印或数控加工时,分层切片处理是其中较为关键的一步,它是通过层切平面与3D模型相交,得到各层截面轮廓信息,因此切片处理的效率和准确性直接影响到模型制作的精度和质量[2]。
由于STL模型表面分布着大量无序的三角片,因此进行分层切片时,需要确定三角片之间的邻接关系,才能将切平面与三角片的交点连接成有序的封闭轮廓。目前,应用较为广泛的STL模型切片算法大致分为两大类:(1)基于交点信息的切片方法。这种方法首先计算切平面与每个三角片的交点,然后对这些交点进行排序以构建成首尾封闭的有序轮廓[3-4]。田仁强等[5]利用二分查找法进行三角片的快速分组,然后求出三角片与切平面的相交线段后,根据各相交线段端点间的冗余信息利用深度优先搜索算法对相交线段优化以创建有序封闭轮廓。Minetto R等[6]将三角片与切平面交点之间的邻接关系创建成哈希表,根据哈希表中存贮的邻接索引依次追踪交点以构建成有序轮廓路径,该方法能够避免三角片公共边交点的重复计算,也无需复杂的网格拓扑关系重建,能够有效提高分层切片处理效率。……
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