基于OpenGL的STL文件三维模型真实感图形视化研究

在对STL文件特点进行深入研究的基础上,利用VC++6.0环境下的MFC的串行化文件I/O操作机制,本文实现了对STL文件的读取.运用OpenGL的三角形面片绘制技术、光照模型、材料属性等渲染功能,对STL文件三维模型真实感图形可视化进行了研究,并实现了STL文件的真实感图形显示.     

基于VC和OpenGL的AFF文件的可视化研究

AFF文件包含用于增材制造零件的切片数据及路径规划数据。该文详细介绍了AFF文件的读取,并利用VS2008平台结合Open GL编程技术,实现AFF文件数据的提取以及分层轨迹的二维显示、视角变换、缩放、平移等功能,为进一步实现零件的3D打印加工奠定了基础。     

基于STL面片法向矢量的自适应分层算法

文章分析、比较了快速成形自适应分层的现有算法。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，可以很方便地求出相应的符合精度要求的分层厚度。通过与现有算法的比较，表明该算法简单、计算量较小而且容易实现。     

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。     

OpenGL在金属功能零件LOM切片软件中的应用研究

介绍了LOM切片软件中STL文件可视化的方法,利用OpenGL技术实现了STL模型的线框图形和三维实体真实感的显示,并给出了具体算法,实现了直接查找STL源文件以及切片处理后文件的错误.     

快速成形数据处理的分层算法

针对快速成形制件的精度和效率问题,分析了分层方法与层面轮廓精度等影响因素.利用快速成形制造系统普遍采用的STL初始文件,提出利用延拓逼近重构处理层面轮廓和逐步细化分层的数据处理算法,得到了精确的层面轮廓,有效地减小了台阶效应误差并提高了分层效率,与目前采用的直接分层和自适应分层等算法相比,本算法具有更高的成形精度和效率.通过仿真和实际加工验证了所提方法的有效性、实用性和系统适应性.     

快速成型技术中分层算法的研究与进展

根据对零件制造精度和效率的关注程度的不同,开发出了多种分层算法.在同等加工时间的情况下,根据加工精度的不同,将这些分层算法分为等层厚分层算法和适应性分层算法两类.通过对STL模型、原始CAD模型和点云数据的分析,讨论了两类分层算法的研究和发展,然后介绍了斜边分层算法和曲面分层算法等先进分层算法的原理和成果,最后讨论了快速成型分层算法的研究方向和趋势.     

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。     

快速成型制造中分层算法的改进

在现有STL模型切片算法的基础之上,提出了一种基于STL模型坐标分层算法,该算法在读入STL模型时,据各三角面片顶点的Z坐标对其分层,然后据三角面片内部边、顶点之间的拓扑关系在层内进行求交,生成CLI片层文件,输入快速成型机.该算法优化了数据结构,减少了切片时间,提高了切片效率.     

RE/RP集成系统中基于STL的精确分层方法

为克服STL网格化文件存在容易丢失精度等固有缺陷,提出基于STL的精确自适应分层系列算法,从提高分层截面的轮廓曲线精度出发,同时考虑到后续数控插补的适应性,采用曲率连续的适应性强的Clothoid曲线拟合算法,重构曲线轮廓并得到拟合加工点;同时在自适应分层中采用垂直轮廓参考曲线上点的切线角决定切片的厚度,有效提高了切片精度和效率,最后采用熔融沉积成形系统进行快速成形验证。结果表明,该方法有效减小了原有的STL格式文件的固有误差,提高了快速成形制件的加工表面质量和效率。     

ADAPTIVE LAYERED CARTESIAN CUT CELL METHOD FOR THE UNSTRUCTURED HEXAHEDRAL GRIDS GENERATION

Adaptive layered Cartesian cut cell method is presented to solve the difficulty of the unstructured hexahedral anisotropic Cartesian grids generation from the complex CAD model. Vertex merging algorithm based on relaxed AVL tree is investigated to construct topological structure for stereo lithography (STL) files,and a topology-based self-adaptive layered slicing algorithm with special features control strategy is brought forward. With the help of convex hull,a new points-in-polygon method is employed to improve the Cartesian cut cell method. By integrating the self-adaptive layered slicing algorithm and the improved Cartesian cut cell method,the adaptive layered Cartesian cut cell method gains the volume data of the complex CAD model in STL file and generates the unstructured hexahedral anisotropic Cartesian grids.     

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.     

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。     

基于Windows 98的数控火焰切割机CNC系统

笔者用工业个人计算机Windows系统下开发的数控火焰切割机CNC系统，除具有适合于数控火焰切割机工艺特点的控制功能外，还具有图形编程、仿形编程、加工程序屏幕模拟仿真和实时多任务处理等功能，插补计算采用了差分插补法，能对所有的二次曲线进行直接插补。     

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STEP-NC的数控加工技术研究

STEP-NC是遵从STEP标准的新型数控机床编程接口.通过分析STEP-NC标准,对于以STEP-NC为基础的数控加工相关环节进行了系统的研究.对STEP-NC的文件结构进行了分析,并且通过UG软件二次开发的方法来生成STEP-NC文件.分析了基于STEP-NC的CNC控制器的三种结构模式,指出开放式数控系统结构.最后本文分析了STEP-NC标准对CNC系统发展的影响作用.     

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。     

基于AutoCAD的数控铣床图形编程中DXF文件的读取

文章阐述了基于AutoCAD的数控铣床图形编程系统设计中DXF文件的读取问题.数控铣床图形编程系统的设计是通过DXF文件,并加入加工工艺信息等,可以自动地生成ISO标准代码的数控加工程序.在此基础上,图形编程系统可以进行加工过程模拟、NC代码检验.文章重点介绍用于图形编程中的DXF文件如何读入与处理.     

Re-triangulation in STL meshes for rapid prototyping and manufacture

The main objective of this research is to identify ways to simplify the STL meshes, while simultaneously maintaining the accuracy of the STL file. It demonstrates a technique to simplify large and complex STL triangular meshes and to optimise STL shape for rapid prototyping and manufacture. STL mesh re-triangulation can be separated into two processes, i.e., mesh deletion and mesh rearrangement. In the mesh deletion process, two kinds of weighted-value ratio algorithms can be chosen for determining the suitable value of STL mesh deletion. A genetic algorithm that incorporated fitness functions was used for the optimisation of the rearranged STL meshes. Two case studies of STL mesh reconstruction, which examine the effects of the algorithms, are presented. These studies show that optimisation of the shape of the STL file reduces its size, resulting in a reduction of the fabrication time and improvement of the rapid prototyping process.     

NURBS曲线在快速原型制造系统中的应用

大多数快速原型制造系统采用 STL 文件作为与 CAD系统之间的数据交换接口。但是 ,STL 文件是通过用一系列的三角片逼近实际零件表面而产生的 ,STL 文件本身及其创建过程均存在许多问题。要提高模型的精度 ,就必须增加三角片的数量 ,同时减小三角片的尺寸。这必然造成 STL 文件庞大 ,后续处理时间较长 ,而且易产生缺陷 ,使后续处理不能进行。针对上述问题 ,本文分析了 STL文件的不足 ,提出一种 CAD系统与 RPM系统之间新的数据交换方法。该方法对 CAD系统中的真实模型直接切片 ,将切片后所得到的轮廓数据作为 CAD系统与快速原型制造系统之间的数据交换接口。该切片算法已在“超人 2 0 0 0 CAD/ CAM”系统中实现 ,算法表现稳定