一种基于边界缺陷的STL文件修补算法

STL文件广泛应用于快速成形以及其他领域，对大量STL文件进行分析，指出STL文件的缺陷集中发生在实体面与面的交界线处，有诸如缝隙，重叠，退化面片，拓扑结构错误等缺陷，现将边界错误作为一种类型统一考虑，针对他们的共性设计了相应的修补算法，指出修复本质在于面与面的缝合问题，提高了修复能力和效率，实践证明修补算法稳定可靠。     

一种基于边界缺陷的STL文件修补算法

STL文件广泛应用于快速成形以及其他领域。对大量STL文件进行分析 ,指出STL文件的缺陷集中发生在实体面与面的交界线处 ,有诸如缝隙、重叠、退化面片、拓扑结构错误等缺陷。现将边界错误作为一种类型统一考虑 ,针对他们的共性设计了相应的修补算法 ,指出修复本质在于面与面的缝合问题 ,提高了修复能力和效率。实践证明修补算法稳定可靠     

STL文件修补算法研究

:STL文件在计算机辅助设计领域中得到广泛的应用 ,如快速原型制造系统与CAD系统之间的数据交换接口。但是 ,STL文件本身及其创建过程均存在许多问题 ,如裂缝、孔洞、覆盖等。这些缺陷会给后续处理带来许多不便。针对这个问题 ,本文提出了一种 STL文件的修补算法。该算法首先建立三角片之间的拓扑关系 ,然后检查三角片模型是否存在上述缺陷 ,如果存在 ,则对其进行修补。该算法已在“超人CAD/CAM”系统中实现 ,算法稳定可靠 ,且对上述缺陷 ,基本能正确有效地进行检测与修补     

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。     

STL格式文件的拓扑重建方法研究

STL格式文件用三角网格面来描述实体模型,实际应用如逆向工程中需要建立三角形、边和顶点的邻接拓扑关系,其中查找并去除重复顶点是建立拓扑结构的关键。本文首先给出了一套拓扑重建实现方案,可有效地提高重建效率。然后着重讨论了拓扑关系构建过程中查找去除重复顶点的3种方法:改进的直接法、平衡二叉树法和哈希表法。最后通过实测数据,对这3种方法的性能进行了分析和比较。     

STL文件快速分层及填充算法研究

在研究STL文件的基础上,充分分析了分层时切面与三角面片可能存在的关系。提出的填充算法,在充分保证速度的同时,能够避免以往分层之后还需对轮廓按外轮廓逆时针、内轮廓顺时针排序的做法,可以高效地处理以往采用传统算法难以处理奇点的问题。     

基于Open GL的STL数据检验及修补系统

针对STL数据模型容易出错的问题，提出了通过对STL数据模型的正面与背面赋予不同材质，在双面光照条件下，多角度真实感显示原始模型，从而快速判定是否需要进行修复处理或重新生成STL数据模型的方法。并实例证实了该方法的有效性。     

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。     

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.     

基于STL文件的激光切割切口自动识别算法研究

随着板材多轴激光切割技术的广泛应用,快速、准确地识别板材上的切口形状将有效提高板材激光切割的工作效率。因此,根据板材五轴激光切割技术的特点,鉴于STL文件的诸多良好特性,提出了基于STL文件的凸型板材模型切口形状的自动识别算法,并利用Visual C＋＋6.0平台、C＋＋语言和OpenGL进行了可行性验证。算法实例表明,该算法简单有效。     

基于STL模型支撑生成算法的研究

针对快速成型制造中须对零件加支撑的需求,提出一种新的支撑生成方法。它首先提取零件待支撑区域的关键特征(如悬吊点、下棱线、待支撑下表面的轮廓线等),同时指出各种支撑的基本构件实质就是单边对应的多边形支撑面,并采用了局部斜板支撑的方案实现其生成算法,在此基础上生成零件的特征支撑;然后采用对生成的特征支撑STL模型分层后分区扫描填充加强支撑线来实现对待支撑下表面内部区域的有效支撑。应用表明：该方法实现了对成型零件关键特征的准确支撑和对待支撑面域的有效支撑,生成支撑效果良好。     

快速成形中STL文件拓扑信息的快速建立

在分析现有建立拓扑信息方法的基础上,提出基于面连接到顶点、顶点连接到面的基本拓扑信息,通过将面片顶 点与面片顶点的引用面的顶点进行比较来获得拓扑信息。试验运行结果表明,本方法能够快速而准确地建立拓扑信息。     

STL文件错误的自动检测与修复技术

STL文件是三维模型单元表达法的一种应用形式,广泛应用于集成逆向工程过程.在分析STL文件规范的基础上研究其错误类型及其产生原因,建立STL文件的拓扑信息结构.以边的检查作为错误识别的依据,根据不同错误的特点给出具体的修复方案,并建立完整的STL文件错误自动检测与修复流程.最后通过一个应用实例,验证本流程的有效性和可靠性.     

Generation of an STL File from 3D Measurement Data with User-Controlled Data Reduction

Reverse engineering is a methodology for constructing com-puter- aided design (CAD) models of physical parts by digitising an existing part, creating a computer model and then using it to manufacture the component. When a digitised part is to be manufactured by means of rapid prototyping machines such as stereolithography apparatus (SLA) and selective laser sintering equipment (SLS), etc., it is not necessary to construct the CAD model of a digitised part. This can be achieved by the proposed novel method which can construct an STL file (the de facto file format for rapid prototyping machines) directly from digitised part data. Furthermore, the STL file can be constructed with a significant data reduction at the users’ discretion.     

复合快速成形中基于STL模型的分层研究

研究了面向分层实体制造与数控铣削复合成形的基于STL模型的三维层生成算法。利用凹边在上下两个方向上的可见性确定分层位置,通过切割平面与各三角面片求交实现STL模型的分割,并把分割面三角网格化生成封闭的三维层。分层的结果可满足复合快速成形工艺要求。     

基于离散点云直接映射STL文件的建模技术

随着计算机技术的发展,反求工程技术和快速原型技术的结合日趋紧密,纯复制的反求工程已不再适应市场发展的需要,在产品的设计和制造阶段都需要具备创新环节的反求工程技术的支持。提出综合优化的方法：对扫描后获取的离散扫描点进行平面的三角剖分及环域间的三角剖分,生成STL文件格式,并结合环域划分风格的特点,使用最小权和最小内角最大化相融合的方法,实现二维优化：当二维坐标释放到空间后会破坏三角形形状,影响模型的质量,用增加点的方法,得到三维优化后的原产品模型的STL文件格式。在布尔运算的基础上,通过对反求模型的三角网格进行任意叠加和任意截取,产生新产品的STL文件格式;对新产品进行总体形状控制、过渡圆角处理等空间优化工作,最终实现新产品创新,缩短了产品的开发周期,降低了开发成本。