STL可视化过程中的若干数据处理研究

STL文件格式采用一系列三角面来表达三维实体模型,是快速成型领域描述三维实体模型的标准文件格式。通过研究STL文件格式的特点,以Visual C++6.0作为开发平台,结合OpenGL图形编程技术,成功实现STL三维模型的可视化。针对STL文件存在大量冗余数据及无几何拓扑关系等缺点,给出了相应的去冗余数据存储方法以及建立几何拓扑关系的解决方案;节省了存储空间,并为后续进行STL直接切片提供了良好的数据结构。     

义齿加工模型STL文件的数据读取技术研究

STL文件是一种在快速成型加工中经常使用的文件格式。采用Oracle数据库技术读取STL文件中的数据,并对STL中的数据点进行了有效的冗余去除,减小了数据存储量,便于对有用的数据进行加工后处理,提高了处理效率。同时,Oracle技术的使用增强了编程的灵活性和效率。     

基于哈希表的STL格式文件拓扑重建的算法

针对STL文件所包含的三角面片之间缺乏必要的拓扑关系,在对STL格式文件进行分析和读取时,采用了基于哈希表的拓扑重建算法。首先,以哈希表作为查找表,查找每一个三角形的顶点并将冗余顶点去除;然后,建立1个包含所有不重复顶点的点表和包含所有三角形在点表中索引值的面表,通过建立的点表和面表快速地实现拓扑结构的重建,使其后续的切片效率大大提高。     

海量STL文件的快速读取与显示

STL文件作为一种通用的三维数据文件格式,广泛应用于快速成型及其他领域。如何快速读取海量数据的STL文件并显示,是模型后续操作的一个首要环节。本文针对海量数据的特点,采用内存映射手段、基于哈希表结构的冗余顶点删除和OpenGL中显示列表技术等,对海量STL文件的快速读取和显示进行了研究,并和国外先进软件进行了比较,实验数据表明本文方法较Surfacer软件和Rap idForm软件提高效率25%~40%左右。     

基于STL格式的可视化曲面拼接

本文分析了基于OpenGL显示STL格式的优势圾STL格式实体在人机交互式曲面拼接中的应用问题．并结合STL文件格式的特点,提出了快速去除STL面片中冗余数据的方法,使得拼接过程的计算量大大减少,提高了可视化曲面拼接的效率。     

快速成型的切片数据优化

在目前的快速成型系统中，普遍采用STL格式文件来表达CAD模型，因而在切片后截面轮廓含有大量的数据冗余点，影响了插补加工的精度和效率。文章针对直接插补算法，在分析STL文件及切片数据的组成基础上，提出了一种数据冗余点过滤算法，在保证加工精度的条件下，有效地滤除了冗余点。该方法算法简单，运算时间短，有效地提高了后续插补过程的稳定性，在数据优化后仍采用直线插补，既保证了加工精度，又加快了插补速度。     

基于邻域关系的STL文件拓扑重建技术

针对以STL文件描述的网格模型,详细分析了STL文件模型的几何数据结构特性;提出了采用顶点一环邻域的拓扑结构对STL模型进行快速重建;对基于Hash和红黑树的冗余点合并算法进行了分析,分别设计了适应于两者存储节点的数据结构。实例分析表明本文算法在冗余顶点合并和邻域拓扑重建在效率上有着良好的体现。     

基于MFC的STL格式数据文件接口问题研讨

在开发与快速成形相关的软件时,对STL格式的数据文件的读取是必不可少的。对STL文件的两种格式(二进制格式和ASCII码格式)作详细分析,并给出用MFC对这两种格式数据读取的具体算法。     

Parasolid数据的STL变换研究

为满足CAD软件与快速成形领域的数据交换需要,提出了一种Parasolid数据的STL变换方法。利用Parasolid建模核心的PK-TOPOL-facet()函数将Parasolid模型按STL文件规则进行三角网格化,通过返回的拓扑信息构建三角面片与它的顶点和法向量的拓扑关系,并由此生成了STL文件。应用实例和Solidworks软件诊断表明,采用该方法可以将Parasolid文件变换为STL文件,生成的STL模型中无错误面和缝隙存在。     

基于红黑树的STL数据快速拓扑重建算法

STL文件是一种应用广泛的三角网格表示文件,其中拓扑结构的构建直接关系到后续应用的效果。本文提出的基于红黑树的STL文件快速拓扑重建算法以红黑树为基础数据结构,采用以三角片为单位的思想,将冗余点去除与拓扑结构的建立相融合,完成了对STL文件的半边拓扑结构的快速重建,同时还保证了良好的可扩展性。经实例测试,该算法可以高效、稳定的完成STL文件的拓扑重建工作。     

Interface between CAD and Rapid Prototyping systems. Part 2: LMI — An improved interface

The STL (STereoLithography) file format, as developed by 3D Systems, has been widely used by most Rapid Prototyping (RP) systems and is supported by all major computer-aided design (CAD) systems. However, it is necessary to improve the STL format to meet the development needs of RP technologies. In Part 1, several existing and proposed formats have been discussed. This paper, Part 2, will present an improved interface between CAD and RP systems. The new interface is a file format that supports the STL format, removes redundant information in the STL format and adds topological information to balance storage and processing cost. In addition to supporting facet boundary models, the new interface supports precise models by using the edge-based boundary representation. This paper discusses the design considerations of the new interface and data structures for both facet models and precise models. Finally, a comparison of the new interface and the STL file format will be made.     

CS File – An Improved Interface Between CAD and Rapid Prototyping Systems

The STL file, which is de facto standard for the rapid prototyping industries, has too large a file size. This paper proposes an improved interface between CAD and rapid prototyping systems, i.e. a CS (compressed STL) file that has very low data storage redundancies and is completely compatible with the STL file. The CS file is about a quarter of the size of the original binary STL file, without any model information loss. This is very suitable for file transferring via the Internet. Removing coordinate data of duplicate vertices, bit-compression technology, and a comparison of the size and compressed performance of the STL and the CS are also discussed. ID="A1"Correspondance and offprint requests to: Dr Li-Chao Zhang, Rapid Prototyping Building, State Key Laboratory of Plastic Forming Simulation and Die and Mould Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei, 430074, PR China. E-mail: elegantteac@yahoo.com     

离散数据直接映射STL数据文件

在研究反求工程的输出接口与快速成型输入接口标准与技术的基础上,提出了利用离散数据直接三角剖分,实现STL文件格式方法,并给出具体案例,成功的解决了RE／RP系统数据集成的问题。     

叠层制造领域中的STL模型平滑处理技术

由于STL格式容易生成且不需复杂的CAD系统支持,已发展为叠层制造领域的数据交换标准,但STL模型的精度与其数据文件的尺寸之间存在严重矛盾。提出并实现了一种既可用更高的精度和平滑度对STL模型截面轮廓进行重构,又可显著减小切片文件数据量的最优双圆弧拟合技术。工艺试验证明:与传统的直线段(圆弧)拟合技术相比,采用了切片轮廓最优双圆弧重构技术的叠层制造系统可加工出具有更高成形精度、表面光滑度的成形件,且无需严格的STL模型毗邻误差。     

Development of a Stereolithography File Interface with ArtCAM™

This paper presents the technique used for converting a 3D ArtCAM™ relief file into the stereolithography (STL) format. This 3D file is obtained from a 2D picture using a 3D CNC engraving software called ArtCAM™. The problem is to convert the 3D relief files into an STL format without compromising the accuracy and details of therelief. This paper discusses the size of the files which have been converted, and steps taken to reduce the file size by reducing the number of triangles or facets in the STL file. The discussion involves the verification of the converted model by comparing it with the original relief. The problems associated with the reduction of triangles when the file has been converted to STL format are also discussed.     

基于STL文件的实体分割算法研究

由于快速成型机加工尺寸的限制,难于制造尺寸较大的零件。针对这一问题本文提出一种基于STL文件格 式的实体分割算法,对STL文件分割过程中的关键问题进行了详细地论述,包括:截面轮廓的生成,截交三角面片的 处理和截面轮廓的三角化算法;通过对STL文件的分割处理,提高了快速成型系统对大尺寸零件的制造能力。