快速成型技术中STL模型的切片数据优化

切片处理是快速成型的重要步骤之一。文中在现有的STL模型切片算法的基础上,提出了一种分段切片算法。该算法先将STL模型沿Z方向分成若干厚度区间[Hr,Hr 1],再根据三角形的顶点在Z方向上的最大和最小坐标与实时切片区间的位置关系,建立三角形面片表。然后建立每个区间内部三角形面片之间的几何拓扑关系。该算法减少了在切片过程中的求交计算量,优化了对切片轮廓环的构造,提高了切片成型效率。     

STL模型切片轮廓数据的生成算法研究

对基于STL模型的切片处理技术进行了深入分析,并在吸收现有算法优点的基础上,提出了分组排序、对边求交的分层算法。该算法先根据三角面片中顶点在分层方向的最大坐标值和最小坐标值对各面片进行排序并形成分层关系矩阵,然后对每层的三角面片采用对边依次追踪求交的方法生成切片轮廓数据。实际应用表明,该算法具有高效、稳定和可靠等优点。     

基于分组的STL模型快速切片算法

通过分析现有的STL(stereolithography)模型切片算法的特点,提出了基于分组的STL模型分组切片算法。该算法根据每个三角面片在切片方向的投影值,将整个STL模型分为若干组,以减少在切片过程中对三角面片的遍历次数、排序次数以及求交计算量。同时提出了基于链表的拓扑重建算法,在建立拓扑结构的同时去除了冗余数据。组内建立拓扑结构简化了切片轮廓线的构造过程,从而有效地提高了切片算法的整体效率。通过实验仿真对比分析,证明了该算法的实用性和高效性。     

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。     

STL模型切片数据的优化技术研究

快速成型技术是一种基于离散/堆积成型原理的制造方法,它是在计算机的控制与管理下,根据零件的CAD模型,采用材料精确堆积的方法制造原型或零件的.目前在快速成型技术中,由于成型机的数据接口问题,通常在切片之前需要将CAD模型转换成STL模型,而STL模型的某些区域存在冗余的三角形,这些三角形的存在增加了切片时候的求交运算量.通过剔除部分狭长的钝角三角形,实现了对STL模型的合理优化,节省了文件存储空间和后续数据处理时间,具有一定的工程意义.     

STL模型的分层轮廓数据优化算法

在快速成形系统中 ,由于STL模型在切片后的截面轮廓数据含有大量的数据冗余点 ,严重影响了插补加工的精度和效率。为此 ,作者提出了一种数据冗余点的联合剔除算法 ,在保证加工精度的条件下 ,以进一步提高加工效率与质量     

基于冗余信息的STL模型快速切片算法

目前3D打印技术广泛采用基于STL模型的切片算法,而拓扑关系的重建与有序交点的获取则是切片效率的主要影响因素。在分析STL文件信息存储特点的基础上,提出了一种基于冗余信息的快速切片算法。首先建立与当前切平面相交的三角形集合,求出集合中各三角形与切平面的交点信息并存入临时数组,将坐标值重复的交点视为冗余信息;然后根据冗余信息确定三角形间的拓扑关系,并据此确定各交点的次序,同时将已知次序的交点信息从临时数组中删除,若数组中已不存在某交点的信息冗余,则判定有序点列已形成一个封闭的截面轮廓;再采用上述方法,得到当前切层内可能存在的其余封闭轮廓,直到临时数组为空。通过实例验证,证明该算法的可行性与稳定性。     

快速成型中粗糙STL模型细分算法

快速成型过程中STL模型精度直接影响成型零件的成型精度,当面对粗糙的STL模型并且没有原始模型进行重新生成或者生成精度不高时,以及逆向工程三维重建得到的STL模型精度不能满足要求时,需要对STL模型进行细分以提高其表面精度,进而提高成型零件精度。为此,提出一种新的STL模型面边点拓扑信息结构,解决了两三角形面片共享边空间插值两次带来的精度误差问题;在此基础上,应用Hermite空间插值方法近似表示三角形面片三边所对应的空间曲线段,之后依据设定的规律连接空间曲线段的中点,实现对粗糙STL模型三角形面片的细分。试验结果表明:细分算法适用于形面较为复杂以及大尺寸多三角面片的STL模型,其效率可达4~n(n是细分次数),可以快速提高给定STL三维网格模型的表面精度。     

基于冗余信息的STL模型快速切片算法北大核心

目前3D打印技术广泛采用基于STL模型的切片算法,而拓扑关系的重建与有序交点的获取则是切片效率的主要影响因素。在分析STL文件信息存储特点的基础上,提出了一种基于冗余信息的快速切片算法。首先建立与当前切平面相交的三角形集合,求出集合中各三角形与切平面的交点信息并存入临时数组,将坐标值重复的交点视为冗余信息;然后根据冗余信息确定三角形间的拓扑关系,并据此确定各交点的次序,同时将已知次序的交点信息从临时数组中删除,若数组中已不存在某交点的信息冗余,则判定有序点列已形成一个封闭的截面轮廓;再采用上述方法,得到当前切层内可能存在的其余封闭轮廓,直到临时数组为空。通过实例验证,证明该算法的可行性与稳定性。     

快速成型技术STL模型等厚分层算法研究

快速成型技术中,分层处理是一个关键步骤,其算法的好坏直接影响分层的效率与制造的精度。因此在总结前人关于分层算法优点的同时,提出了对模型进行三次排序。在精简数据的同时,提取出只与分层切平面相交的三角形面片进行截交,然后运用trioutline函数直接获得交线与交点,无需建立局部拓扑信息,一层层快速输出轮廓线。算法不仅节约了分层制造时间,而且节省了内存空间,提高了分层效率。通过两个斗齿模型验证了该算法的高效性和稳定性。     

基于STL切片数据截面轮廓的高质量分段拟合算法

STL文件格式是对CAD表面进行三角形剖分后所得模型,切片后的截面轮廓呈现多边形状,会降低成型件的精度。为提高轮廓质量,提出了使用NURBS曲线、直线段和圆弧对切片轮廓进行重新拟合。应用结果表明:重新拟合后的截面轮廓线比原有截面轮廓线误差减小48.5%。该方法能有效提高截面轮廓的精度和光滑度。     

STL模型切片数据的生成算法研究

对基于STL数据模型的分层处理技术进行了深入分析,并在研究现有算法的基础上,提出了一种新的高效分层切片算法。先对逐个面片求出所有会被切到的交点并储存在面片信息中,再对面片分组排序,利用交点相邻以及上、下层间的继承关系来提高求切片轮廓数据的效率。实际应用表明,该算法高效、稳定而且可靠。     

STL格式文件拓扑重建及快速切片算法研究

建立三角面片之间拓扑关系是提高分层切片效率的关键因素之一,提出基于标准模板库set容器的拓扑关系重建算法及快速切片算法,有效地去除了STL文件大量冗余数据,简化了数据的存储,该算法每一个三角面片在每一切平面内只求一次交点,切片完成后可直接得到封闭轮廓环,以减少在切片过程中对三角面片的遍历次数、排序次数及求交点计算量,简化了轮廓环的构造过程,从而有效地提高了算法的效率.     

STL模型切片生成喷漆机器人轨迹的研究

提出了运用STL模型切片技术生成喷漆机器人轨迹的方法.首先估算三角形面片的顶点法向矢量,然后对STL模型进行切片处理获取切片平面上的交点,再对交点进行法向矢量的估算,最后交点沿其法向矢量偏置喷枪到工件的距离以获取喷漆机器人的喷枪运行轨迹.该方法能准确控制喷枪的运行位置、方向以及喷枪与喷涂工件表面之间的距离,提高喷涂质量和效率.     

基于STL模型的自由曲面轮廓度误差评定

借鉴CAD模型的自由曲面轮廓度误差评定模型,给出STL模型;把空间点到STL模型的有向距离转化为点到自由曲面的距离的计算方法,并结合带有收缩因子的粒子群算法对自由曲面的轮廓度误差进行评定。该模型成功解决了测量仪检测自由曲面时存在的设计坐标系与检测坐标系不重合的问题。主要工作是用粒子群算法解决被测曲面和设计曲面之间的定位问题,同时简化计算了空间点到STL模型的距离。在搜索空间点所对应三角面片的过程中,兼顾就近原则确定对应顶点,从而提高了搜索效率;最后运用仿真实验验证了算法的可行性。采用该方法能够有效地评定已知CAD模型的自由曲面的轮廓度误差。     

基于STL模型垂直切片的支撑自动生成算法研究

针对光固化等快速成形工艺中须对零件加支撑的需求，本文提出一种新的支撑自动生成算法。该算法基于STL模型提取零件的悬吊点、下棱线、待支撑下表面的轮廓线等待支撑区域的关键特征，根据它们在形平面的投影特征来优化布置分层基准线并进行垂直切片，应用所提出的基于垂直截面轮廓内待支撑边生成支撑多边形的算法，生成相应的变厚度薄壁形支撑。实际应用表明，该算法能够对成形零件的待支撑区域自动添加准确有效的支撑。     

基于STL模型的快速曲面网格生成

引入参考平面,将曲面网格生成问题降维为二维平面网格生成问题,实现了一种新的STL模型曲面网格生成算法。新算法采用特征保持的模型分解过程,放宽了子域的限制条件。基于局部性假设降低了将平面网格点反映射到曲面上算法的复杂度,保证了程序的高效率。改进了拉普拉斯光顺算法,提高了曲面网格质量。实验表明,该算法速度快,网格质量满足有限元分析需求。     

STL模型分层算法的优化及应用

STL文件模型的分层是快速成型系统前处理的一个重要环节,为了提高分层效率,提出了一种分层优化算法:根据三角形网格面片的Z轴坐标值从小到大进行分组排序,然后对这些三角形网格面片进行求交线段,依次输出截面轮廓线和数据。算法无需建立三角形网格之间的拓扑关系和交线段进行连接关系的处理,节约了时间,提高了分层效率。通过反求工程获得的两种不同型号的斗齿模型进行分层分析,验证了该算法的实用性和高效性。     

带矢量的STL切片处理的实现

采用机器人携带喷枪进行表面喷涂时，喷枪的运行轨迹（位置和角度）是决定喷涂质量的关键，为此需要快速而准确地获得待喷涂零件表面上各点的位置和该点处的法向矢量。本文提出了一种由程序直接获取机器人运行轨迹的方法：首先在普通CAD软件中对待喷涂零件三维建模并转换为STL文件，然后对STL文件的数据格式进行矢量扩展和切片处理，得到一系列带有方向的点系，最后按照一定规律排序形成机器人的运行轨迹。该方法将快速成形的切片技术用于表面喷涂工艺的机器人轨迹规划，从而精确地控制喷枪的运行位置、角度以及喷枪与待喷涂工件之间距离。最后还对得到的轨迹进行了模拟运行和机器人实际喷涂试验，证明了其准确性和有效性。     

一种处理带有边界的非封闭STL模型的切片算法

为实现带有边界的非封闭STL模型的切片处理,提出一种针对该类模型的切片处理算法。在算法实施时,首先提取模型中三角形的点、边和面信息并建立其间的拓扑关系,并通过边界判断规则提取所有边界边;根据边界信息,对非封闭网格进行分层切片处理,获得非封闭的二维多边形;对多边形偏置处理后的可打印内外轮廓线进行路径优化,以减少空行程。实际打印测试结果表明,该算法能够准确快速地实现非封闭网格模型的切片处理,并且在实际成型过程中能有效地节省打印时间。