基于分层切片原理的三维雕刻算法

分析了多种基于STL模型的快速分层算法。在综合多种算法优点的基础上,首先提出了对三角面片的顶点按其切片方向进行从小到大排序,以快速滤除冗余顶点;并在此基础上建立三角面片的顶点链表及面向量,以实现STL模型的拓扑信息重构;最后基于所重构的拓扑信息,结合几何连续性分层算法实现高效的自适应分层算法。并通过C+〖KG-*3〗+实现了这一算法,证明了快速成型技术的分层制造思想可应用于三维雕刻的CAD/CAM,在技术上是可行的。     

有效保留模型特征的自适应分层算法

针对3D打印中已有自适应分层算法不能有效保留模型特征的问题,提出了一种新的识别和保留模型特征的自适应分层算法。首先,扩展了模型特征的定义,引入了模型特征丢失和偏移的概念;然后,提出了一种特征识别的方法,其识别模型特征的关键在于利用了模型特征出现的地方必然伴随着模型表面复杂度或切片轮廓数的变化这一性质;最后,在已有自适应分层算法的基础上,通过在特征附近用最小的分层厚度处理模型来保留模型的特征。在自主开发的软件Slicer3DP上实现了均匀分层、自适应分层和所提的分层算法,对比发现所提算法能有效解决模型特征的丢失和偏移,兼顾了分层精度和效率。仿真表明该算法可以用于对模型精度要求较高的3D打印中。     

STL模型自动镂空的算法与应用

结合体素法无干涉性、偏移法计算量小的优点,提出一种改进的STL模型镂空算法.该算法改进了体素的表达方式,加快了体素的剔除速度,增加了对镂空内腔切片的光顺化处理,能够对任意复杂形状的模型进行正确、快速的镂空.该算法已经成功地应用于快速成形领域,节约了大量昂贵的快速成形原材料、提高了加工速度.     

STL模型特征信息的自适应分层的研究

模型的分层是3D打印前处理的一个重要环节，针对目前分层算法效率低、不能有效保留模型细微特征的问题，提出了一种新的基于STL模型特征信息的思想。首先提取模型的特征边，对特征边内实体表面采用区域增长算法进行表面分割，然后对分割后的表面判断其类型，最后对于不同的表面类型采用不同的分层求交处理算法。利用VC++6.0平台和OpenGL显示技术，依据模型表面几何特征自适应地变动层厚，减小台阶效应，加快分层效率，同样能很好地保留模型局部特征，且该算法可以根据实际模型的成型方向，实现分层方向的改变，保证成型零件的精度。     

基于STL的高性能分层处理软件的研发

本文分析了影响分层处理效率的主要因素,提出了基于三角形面片特征的快速排序算法和快速分层算法,并在此基础上开发了基于STL模型的高性能分层处理软件。大量实际应用结果表明,该软件高效、稳定、可靠。     

一种改进的STL文件快速分层算法

高效的STL模型切片算法是快速成型制造的前提和基础,在有向加权图切片算法的基础上提出了一种快速STL模型切片分层算法,去除了耗时的有向加权图建立,对切片后的数据进行后处理,除去数据中的冗余点,从而提供了一种快速的STL模型切片算法。大量实验及数据表明,新算法具有较高的效率。     

基于STL文件的快速分层算法的研究

为了提高STL文件的分层速度,提出了一种快速分层算法:创建能够表示顶点和边的拓扑信息的数据结构,根据顶点的Z坐标建立顶点的顺序表,并将以各个顶点为起点的边分别组成链表。该算法去掉了顶点的冗余信息,节约了存储空间;因为分层时判断边与分层平面相交情况可以按照排序后的顶点依次进行,所以减少了求交点时的比较次数;顶点不需要分组,从而有效地提高了分层效率。     

STL模型分割截面的三角剖分算法

针对分割STL模型时需要对分割截而进行三角剖分的问题,提出STL模型分割截面的Delauay三角剖分算法,将截面轮廓围成区域分成一个或多个区域单元,分别进行Delaunay三角剖分,并按STL模型标准拾取三角形,文中算法不用对分割截面轮廓进行复杂的凸划分和多轮廓的单轮廓化处理,提高了STL模型分割截面的三角剖分效率,尤其适合对具有复杂型腔的STL模型的截面进行三角剖分,应用实例表明：文中算法是正确有效的,具有实用价值。     

STL模型的分层邻接排序快速切片算法

为提高STL模型切片效率,节省系统资源,提出STL模型分层邻接排序快速切片算法.采用邻接插入法建立三角形邻接关系,根据三角形各点坐标在切片方向上投影的最大值和最小值反求与此三角形相交的切片平面,并通过分析相邻2个三角形公共边与切片平面的位置关系,按邻接顺序建立交点链表.与已有的基于STL全模型拓扑信息提取的切片算法以及...     

基于局部简易拓扑结构的STL模型分层算法

为进一步提高3D打印切片效率，该文提出一种基于局部简易拓扑结构的STL模型分层算法。读取STL文件信息，确定模型坐标高度范围；依据高度信息和层切厚度确定每个切片层的高度；对三角形面片按高度进行排序。设计构造一种新型的简易半边数据结构，利用该数据结构对排好序的三角形在每个切片层分组建立并动态维护局部拓扑结构，通过拓扑结构快速得到切片轮廓。此方法不需要建立全局拓扑结构，并缩短了建立分组拓扑结构的时间，实验证明提高了切片的速度和效率。     

快速成型系统中自适应的直接切片算法的研究

为了解决CAD模型转换成STL模型时出现误差、均匀切片时加工时间和表面质量难以协调的问题,提出了自适应的直接切片算法.该算法调用商用软件中切片函数对模型直接切片,切片厚度选择采用自适应切片方法.首先求出能够表示模型垂直方向轮廓变化情况的参考曲线,然后在切片时根据参考曲线上各点处切线确定在该处的切片厚度.使用该算法避免了用三角面片逼近CAD模型时的误差,而且根据参考曲线上点的切线决定切片的厚度,不需要试切,在保证模型表面精度的同时提高了成型效率.     

基于CAD模型的直接快速成型软件

目前国内普遍使用的基于STL模型的快速成型软件在精确度和灵活性上都存在着很多缺陷,在一定程度上影响了快速成型技术在生产中所起的作用,以三维几何造型系统GEMS6．0为平台,实现了一个基于CAD模型的直接快速成型软件,可进行分层、填充、构造支撑体以及生成CLI文件等,针对其中的若干问题给出了相应的算法和应用实例。     

基于NURBS曲线的STL模型截面轮廓平滑处理技术研究

由于STL文件格式的容易生成且不需要复杂的CAD系统支持，已经发展成为快速成型制造领域数据交换的准标准；但是STL模型的精度与其数据文件的尺寸之间存在严重的矛盾，为了在较小的STL文件下得到较高的轮廓精度，本文提出了一种基于三次NURBS曲线STL模型截面轮廓的重构技术，通过设置直线阈值和转角阈值的方法，分段拟合STL截面轮廓数据，使其截面轮廓具有更好的平滑度和更高的精度。     

快速成型制造中截面信息的计算方法研究

在快速成型制造中，截面信息的计算速度是影响分层处理效率的关键环节之一，文中分析了三角形面片与切平现的位置关系，提出了一种高效的截面信息计量方法，该算法还可用于有缺陷的STL模型的分层处理，采用该算法可以取消进行半径补偿时所需进行的内外轮廓识别这一环节，实际应用表明，该算法使分层处理速度大大提高。     

基于特征的自适应正则化配准算法*

Andriy Myronenko提出了一种自适应正则化的方法并将其应用于非刚性图像的配准,该方法在配准速度和配准精确度方面都取得了比较好的效果。但该方法对变形场初始值比较敏感,选择不当则会陷入局部极小值而不能得到理想的配准结果。为了使原始算法得到更广泛的应用,本文引入了基于特征点的粗配准方法,得到了与真实变形场更加接近的初始变形场,从而摆脱了局部极小值的困扰,得到了正确的配准结果。实验证明,改进后的算法在应用范围和配准精度上都有了提高。