STL模型的分层邻接排序快速切片算法

为提高STL模型切片效率,节省系统资源,提出STL模型分层邻接排序快速切片算法.采用邻接插入法建立三角形邻接关系,根据三角形各点坐标在切片方向上投影的最大值和最小值反求与此三角形相交的切片平面,并通过分析相邻2个三角形公共边与切片平面的位置关系,按邻接顺序建立交点链表.与已有的基于STL全模型拓扑信息提取的切片算法以及...     

STL文件错误的快速修复*

为了修复使用的STL文件中的一些错误,首先根据错误的特点进行分类,然后利用半边数据结构快速建立STL文件的实体模型。以边的检测作为STL文件错误检测的基础,建立了导入STL文件、无结构网格、流行网格、错误检测、错误修复、更新错误信息等基本修复步骤。二叉平衡树的使用加快了算法的遍历速度。实例验证了该算法的有效性。该方法可作为预处理模块运用于快速成型和逆向工程等领域。     

快速成型制造中截面信息的计算方法研究

在快速成型制造中，截面信息的计算速度是影响分层处理效率的关键环节之一，文中分析了三角形面片与切平现的位置关系，提出了一种高效的截面信息计量方法，该算法还可用于有缺陷的STL模型的分层处理，采用该算法可以取消进行半径补偿时所需进行的内外轮廓识别这一环节，实际应用表明，该算法使分层处理速度大大提高。     

基于半边结构的STL文件快速拓扑算法

针对三维模型转换为STL文件后会丢失三角面间的拓扑关系,在对STL格式文件进行读取和分析时,提出了一种基于半边结构和哈希表的快速拓扑重构算法。在读取数据过程中,通过哈希表建立无重复位置信息的点表,并在其中维护一个未添加邻接面的半边集合。依据该集合和拓扑算法完善面的拓扑关系,实现在读取数据的过程中快速建立面的拓扑关系。     

基于STL文件的曲面网格重建算法

利用STL文件的数据相关性以及平衡二叉(AVL)树的数据搜索效率仅与树的高度相关的特性,提出一种高效的三角形曲面网格模型重建算法。该算法可以解决STL文件存在大量的冗余、使用效率不高等问题。实验结果证明,与基于AVL树的顶点快速聚合算法相比,该算法的重建效率更高。     

B样条法建立功能梯度义齿模型技术

为提高STL模型切片效率,节省系统资源,提出STL模型分层邻接排序快速切片算法.采用邻接插入法建立三角形邻接关系,根据三角形各点坐标在切片方向上投影的最大值和最小值反求与此三角形相交的切片平面,并通过分析相邻2个三角形公共边与切片平面的位置关系,按邻接顺序建立交点链表.与已有的基于STL全模型拓扑信息提取的切片算法以及分组矩阵切片算法相比,文中算法不进行整体拓扑信息的提取和三角形的分组排序,而是将三角形顺序关系融合于交点链表中,从而达到节省系统资源、提高切片效率的目的.最后通过对壳体实体切片实例的分析,验证了该算法的可行性和高效性.     

基于局部简易拓扑结构的STL模型分层算法

为进一步提高3D打印切片效率，该文提出一种基于局部简易拓扑结构的STL模型分层算法。读取STL文件信息，确定模型坐标高度范围；依据高度信息和层切厚度确定每个切片层的高度；对三角形面片按高度进行排序。设计构造一种新型的简易半边数据结构，利用该数据结构对排好序的三角形在每个切片层分组建立并动态维护局部拓扑结构，通过拓扑结构快速得到切片轮廓。此方法不需要建立全局拓扑结构，并缩短了建立分组拓扑结构的时间，实验证明提高了切片的速度和效率。     

一种改进的STL文件快速分层算法

高效的STL模型切片算法是快速成型制造的前提和基础,在有向加权图切片算法的基础上提出了一种快速STL模型切片分层算法,去除了耗时的有向加权图建立,对切片后的数据进行后处理,除去数据中的冗余点,从而提供了一种快速的STL模型切片算法。大量实验及数据表明,新算法具有较高的效率。     

快速成型中基于零件装配要求的分段分层算法

在满足精度要求的前提下,为了提高分层效率,考虑现有等厚分层算法的优势与不 足,对具有装配要求的零件STL 模型,提出了按照模型不同的功能装配要求对其进行分段等厚分 层的思想。分段等厚分层新算法按照成型方向将模型划分为不同分层部位,各部位按照不同的厚 度进行等厚分层。各段的等厚分层算法采用了排序精简法,通过三次排序直接提取出只与分层切 平面相交的三角形面片,快速截交,输出层面轮廓线。新算法通过MATLAB 软件实现,并以一 具有封闭内腔的斗齿实例进行了验证,结果显示：该文算法不仅具有较高的灵活性,满足零件在 功能装配上的精度要求;而且能够快速输出截面轮廓线,很好地协调成型效率与制造精度要求。     

基于压缩体素模型的快速成型直接切片算法*

基于STL文件模型的间接分层切片算法存在缺乏拓扑信息, 面误差诊断修复困难等问题,结合压缩表示形式的体素模型特点,提出了一种新的基于压缩体素模型直接切片分层优化算法.该算法利用Dexel模型记录的Dexel射线和物体交点所表达的物体表面点位置,通过设定分层平面厚度等参数获得截面轮廓数据,生成可直接适用于快速成型系统的共用层接口CLI文件.该算法在虚拟油泥造型系统中得到了应用,实验结果表明算法稳定、分层效果良好.     

STL格式文件的快速拓扑重建算法

针对立体光刻(STL)文件所表示的图形要素之间缺乏必要的拓扑关系,对STL格式文件进行分析和读取,以哈希表作为查找表快速建立三维模型各要素间的拓扑关系,建立能表示要素关系的点表和面表,利用基于哈希表的拓扑重建算法实现了拓扑结构的快速建立, 算法时间复杂度仅为O(n), 空间复杂度为O(3n+(4+m)f+m)。最后,列举5个实例进行验证测试,实验结果显示,与直接算法和红黑树法相比,所提出的算法用时更少,在普通计算机上重建含有65万个三角面片模型的拓扑结构只需2.3s。     

基于医学图像序列面绘制的骨组织快速成型方法

针对人工骨组织快速成型中轮廓线轨迹生成复杂、分层效率低的问题,提出了一种简化三角片模型分层过程的方法。应用移动立方块（MC）算法对医学图像序列进行面绘制重建,根据重建过程的顺序对三角片集合分组,然后采用对边追踪的方法计算切平面与其对应三角片数组的交点轮廓线数据。简化后的分层效率相对于三角网格文件（STL）模型分层平均提高了4.65%。实验结果表明,所提方法可以直接从人体骨组织医学图像序列生成可供3D打印的轮廓线数据,从而实现骨组织的快速成型。     

基于2维流形的STL曲面网格重建算法

STL（stereo lithography）作为3D扫描数据和快速原型制造事实上的标准,其广泛应用于娱乐、制造业和Internet等领域.但随着3D模型越来越复杂,数据量越来越庞大,从STL文件难以快速获得完整拓扑关系以及其存在大量冗余信息的缺点,制约着STL网格模型的进一步优化处理与应用.为此,需要针对STL网格模型进行网格重建.本文针对2维流形的STL三角形曲面网格模型,提出了一种快速的网格重建方法.主要利用删除在重建过程中达到饱和的顶点,以便减少需要比对的顶点数,并结合STL文件数据的相关性来提高顶点搜索与比较的效率.对于非封闭的曲面网格,本文算法在提高曲面网格重建效率的同时,还能有效地提取曲面网格模型的边界信息.另外,重建的曲面网格数据文件大大地减少了存储空间,有效地去除了冗余数据.实验结果表明本文算法的高效性及鲁棒性.     

基于STL文件的非均匀网格剖分算法

铸件及铸型实体的三维网格自动剖分是金属凝固模拟按实际形状顺利进行的前提条件.文章在传统的均匀剖分算法基础上,提出了基于STL文件三角形面片法向矢量的自适应分层算法.该算法根据给定的加工精度,求出相应的符合精度要求的分层厚度,从而得出剖分该模型的所有平行且间距不等的剖切面,然后根据有限差分均匀网格剖分的算法来实现非均匀网格的剖分.最后用VC++编程通过实例验证,其结果是正确的.     

基于数据相关性的STL曲面网格快速重建算法

通过分析大量STL文件中的三角形单元数据,发现文件中顺序相邻的2个独立的三角形网格单元至少共一个顶点的概率大约是0.84～0.99,共2个顶点的概率大约是0.67～0.75,表明相邻网格单元数据存在强相关性以及大量的冗余信息.利用这种数据相关性,从概率的角度给出了一条检查冗余点的有效途径,进而得到一种快速的STL三角形曲面网格重建算法.新的曲面网格数据文件存储容量为原来的25%左右,有效地去除了冗余数据.实验结果表明了该算法的高效性及鲁棒性.     

基于OpenMP的快速并行分层算法

为了充分利用现有的多核CPU计算资源,提出一种基于OpenMP框架的快速并行分层算法,并对其性能进行讨论.该算法利用模型自然分组特征建立拓扑关系分组,使得模型拓扑数据结构的建立时间缩短;在此基础上,采用基于OpenMP的多线程计算,将拓扑结构的建立过程和求取层片轮廓的过程并行化计算,可以取得接近CPU核数的加速比,因此分层时间明显降低.对于复杂三维模型的超大STL文件进行分层处理,实例计算表明文中算法是一种高效且易于实现的方法.     

基于STL文件的快速分层算法的研究

为了提高STL文件的分层速度,提出了一种快速分层算法:创建能够表示顶点和边的拓扑信息的数据结构,根据顶点的Z坐标建立顶点的顺序表,并将以各个顶点为起点的边分别组成链表。该算法去掉了顶点的冗余信息,节约了存储空间;因为分层时判断边与分层平面相交情况可以按照排序后的顶点依次进行,所以减少了求交点时的比较次数;顶点不需要分组,从而有效地提高了分层效率。     

STL数据检验和修复

STL数据文件是快速成型最常用的数据交换文件,STL数据的错误将影响快速成型预处理的进行.本文提出一种STL数据检验和修复算法,它通过对STL数据建立拓扑关系,依据棱与面的关联度快速捕获STL数据的错误.针对不同的STL数据错误采用相应的算法,对STL数据进行有效的修复.     

基于MC算法的CT序列图像快速成型文件生成方法

快速成型技术在医学领域有着广泛而重要的应用,为了从医学图像中得到快速成型文件,详细论述了MC(marchingcubes)算法生成STL文件的步骤及需要注意的问题,并将其与轮廓连接生成STL文件的方法进行比较,说明了所提方法优势及可行性。方法先对CT序列图像进行阈值分割、区域增长等图像预处理,然后用MC算法得到用三角片组成的几何模型,最后根据文件格式标准,生成STL文件,其中着重讨论了STL文件中三角面片顶点顺序如何确定这一问题。     

在机检测中三角网格拓扑重建方法的研究

对STL（Stereo Lithographic）模型中三角面片进行拓扑重建是解决在机检测系统中对零件模型表面进行曲面划分的前提条件之一。在建立点-边拓扑关系的基础上,将原有基于顶点坐标值浮点数比较的半边匹配结构转化为基于索引值的整型数匹配,并提出了基于关联-散列结构三角网格拓扑重建方法。该方法采用散列结构为辅助数据结构来减少STL模型顶点归并和边界归并的计算量,利用STL模型相邻网格单元数据相关性降低哈希函数的构建难度并提高冲突处理效率,在滤除冗余数据的同时完成拓扑关系的建立。计算实例验证了该算法的高效性和有效性。