1.一种面向STL文件的三维模型预处理方法,其特征在于,包括:将待打印零件的实体模型转换成STL文件;所述STL文件内置待打印零件的三角网格模型;
在z轴坐标系中,确定所述三角网格模型的各三角面的顶点在z轴方向上的距离;所述z轴坐标系为各所述顶点在z轴的坐标均为正的坐标系;
根据各所述顶点在z轴方向上的距离,计算每个所述顶点在z轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数;
在平面直角坐标系中,确定每个分层内所述三角网格模型的各三角面的顶点分别在x轴方向和y轴方向上的距离;所述平面直角坐标系为以分层中第一固定点为坐标原点,以扫描方向为x轴,以垂直x轴方向为y轴,建立的坐标系;所述分层为所述三角网格模型进行切片处理后得到的截面轮廓,且一个所述分层对应一个平面直角坐标系;所述第一固定点为所述分层中的一个点;
根据每个分层内各所述顶点在x轴方向上的距离和在y轴方向上的距离,计算各自分层上每个所述顶点分别在x轴方向上和在y轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数;
根据每个所述顶点在z轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数以及每个分层内各所述顶点在x轴方向和y轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数,对每个所述顶点进行偏移处理,并根据偏移处理后的顶点重建三角网格模型。
2.根据权利要求1所述的一种面向STL文件的三维模型预处理方法,其特征在于,所述在z轴坐标系中,确定所述三角网格模型的各三角面的顶点在z轴方向上的距离,具体包括:确定第二固定点;所述第二固定点为所述三角网格模型底部的一个点;
根据所述第二固定点,建立z轴坐标系;
在所述z轴坐标系中,确定所述三角网格模型的各三角面的顶点的z轴坐标;
根据各所述顶点的z轴坐标,确定各所述顶点在z轴方向上的距离。
3.根据权利要求1所述的一种面向STL文件的三维模型预处理方法,其特征在于,所述根据各所述顶点在z轴方向上的距离,计算每个所述顶点在z轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数,具体包括:
根据以下公式计算每个所述顶点在z轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数;所述公式为:
其中,λiz为第i个顶点在z轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数;zi为第i个顶点在z轴方向上的距离;i=1,2,3…n,n为顶点的个数。
4.根据权利要求1所述的一种面向STL文件的三维模型预处理方法,其特征在于,所述在平面直角坐标系中,确定每个分层内所述三角网格模型的各三角面的顶点分别在x轴方向和y轴方向上的距离,具体包括:确定分层方向和分层厚度;
根据所述分层方向和所述分层厚度,对所述三角网格模型进行切片处理,得到多个分层;
以分层中第一固定点为坐标原点,以扫描方向为x轴,以垂直x轴方向为y轴,建立每个所述分层对应的平面直角坐标系;
根据每个所述分层对应的平面直角坐标系,确定每个分层内所述三角网格模型的各三角面的顶点分别在x轴方向和y轴方向上的距离。
5.根据权利要求1所述的一种面向STL文件的三维模型预处理方法,其特征在于,所述根据每个分层内各所述顶点在x轴方向上的距离和在y轴方向上的距离,计算各自分层上每个所述顶点分别在x轴方向上和在y轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数,具体包括:根据以下公式计算各自分层上每个所述顶点分别在x轴方向上和在y轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数;所述公式为:其中,λix为第i个顶点在第i个顶点所在分层内x轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数;
xi为第i个顶点在第i个顶点所在分层内x轴方向上的距离;i=1,2,3…m,m为第i个顶点所在分层内顶点的个数;λiy为第i个顶点在第i个顶点所在分层内y轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数;yi为第i个顶点在第i个顶点所在分层内y轴方向上的距离;i=1,2,3…m,m为第i个顶点所在分层内顶点的个数。
6.根据权利要求1所述的一种面向STL文件的三维模型预处理方法,其特征在于,所述根据每个所述顶点在z轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数以及每个分层内各所述顶点在x轴方向和y轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数,对每个所述顶点进行偏移处理,并根据偏移处理后的顶点重建三角网格模型,具体包括:根据以下公式对每个所述顶点进行偏移处理;所述公式为:xi,new=xi,original+λix·doffset;
yi,new=yi,original+λiy·doffset;
zi,new=zi,original+λiz·doffset;
其中,doffset为偏移距离,xi,new、xi,original分别为第i个顶点在第i个顶点所在分层内x轴方向上新坐标与原坐标,yi,new、yi,original分别为第i个顶点在第i个顶点所在分层内y轴方向上新坐标与原坐标,zi,new、zi,original分别为第i个顶点在z轴方向上新坐标与原坐标;
将偏移处理后的顶点连接起来形成新的三角形,从而构建新的三角网格模型。
7.一种面向STL文件的三维模型预处理系统,其特征在于,包括:转换模块,用于将待打印零件的实体模型转换成STL文件;所述STL文件内置待打印零件的三角网格模型;
顶点z轴方向距离确定模块,用于在z轴坐标系中,确定所述三角网格模型的各三角面的顶点在z轴方向上的距离;所述z轴坐标系为各所述顶点在z轴的坐标均为正的坐标系;
顶点z轴方向偏移系数计算模块,用于根据各所述顶点在z轴方向上的距离,计算每个所述顶点在z轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数;
各自分层内顶点在xy轴方向距离确定模块,用于在平面直角坐标系中,确定每个分层内所述三角网格模型的各三角面的顶点分别在x轴方向和y轴方向上的距离;所述平面直角坐标系为以分层中第一固定点为坐标原点,以扫描方向为x轴,以垂直x轴方向为y轴,建立的坐标系;所述分层为所述三角网格模型进行切片处理后得到的截面轮廓,且一个所述分层对应一个平面直角坐标系;所述第一固定点为所述分层中的一个点;
各自分层内顶点在xy轴方向偏移系数计算模块,用于根据每个分层内各所述顶点在x轴方向上的距离和在y轴方向上的距离,计算各自分层上每个所述顶点分别在x轴方向上和在y轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数;
重建模块,用于根据每个所述顶点在z轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数以及每个分层内各所述顶点在x轴方向和y轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数,对每个所述顶点进行偏移处理,并根据偏移处理后的顶点重建三角网格模型。
8.根据权利要求7所述的一种面向STL文件的三维模型预处理系统,其特征在于,所述顶点z轴方向距离确定模块,具体包括:第二固定点确定单元,用于确定第二固定点;所述第二固定点为所述三角网格模型底部的一个点;
z轴坐标系建立单元,用于根据所述第二固定点,建立z轴坐标系;
顶点z轴坐标计算单元,用于在所述z轴坐标系中,确定所述三角网格模型的各三角面的顶点的z轴坐标;
顶点z轴方向距离确定单元,用于根据各所述顶点的z轴坐标,确定各所述顶点在z轴方向上的距离。
9.根据权利要求7所述的一种面向STL文件的三维模型预处理系统,其特征在于,所述顶点z轴方向偏移系数计算模块,具体包括:顶点z轴方向偏移系数计算单元,用于根据公式 计算每个所述顶点在z轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数;其中,λiz为第i个顶点在z轴方向上的自适应收缩补偿偏移系数;zi为第i个顶点在z轴方向上的距离;i=1,2,3…n,n为顶点的个数。
10.根据权利要求7所述的一种面向STL文件的三维模型预处理系统,其特征在于,所述各自分层内顶点在xy轴方向距离确定模块,具体包括:分层参数确定单元,用于确定分层方向和分层厚度;
切片处理单元,用于根据所述分层方向和所述分层厚度,对所述三角网格模型进行切片处理,得到多个分层;
平面直角坐标系建立单元,用于以分层中第一固定点为坐标原点,以扫描方向为x轴,以垂直x轴方向为y轴,建立每个所述分层对应的平面直角坐标系;
各自分层内顶点在xy轴方向距离确定单元,用于根据每个所述分层对应的平面直角坐标系,确定每个分层内所述三角网格模型的各三角面的顶点分别在x轴方向和y轴方向上的距离。