[发明专利]一种针对带有边界的非封闭STL模型的切片处理方法

权利要求书

1.一种针对带有边界的非封闭STL模型的切片处理方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤A1，提取STL模型中三角形面片的点、边和面信息，并建立所述点、边和面信息间的拓扑关系；

步骤A2，利用所述拓扑关系，依据边界边判断规则提取出STL模型的所有边界边；

步骤A3，根据STL模型的边界边的信息，结合基于拓扑关系信息的切片方法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；

步骤A4，对所述非封闭的二维多边形作多边形偏置处理，得到内轮廓线和外轮廓线，对内轮廓线和外轮廓线进行路径优化，以减少空行程；

步骤A5、由切片文件输出通用的打印文件，供3D打印机读取并打印。

2.根据权利要求1所述的一种针对带有边界的非封闭STL模型的切片处理方法，其特征在于，步骤A1所述拓扑关系的点、边和面的数据结构组成分别为：

点数据结构包括点坐标和与所述点邻接的面的索引值；

面数据结构包括邻接点的索引值和邻接面的索引值；

边数据结构包括边的索引值、边的邻接面索引值和两个邻接点的索引值。

3.根据权利要求1所述的一种针对带有边界的非封闭STL模型的切片处理方法，其特征在于，步骤A2所述的边界边判断规则为：

设三角网格曲面为M＝(v_i,v_j,…v_n)，M中的任意顶点为v_i＝(x_i,y_i,z_i)，如果三角网格曲面M中的某两个顶点所连接的边edge(v_i,v_j)为三角面片Δv_iv_jv_k的边，则边edge(v_i,v_j)为Δv_iv_jv_k的邻接边；以L(v_i,v_j)表示所有包含边edge(v_i,v_j)的三角面片的集合；边edge(v_i,v_j)的邻接三角面片的个数用|L(v_i,v_j)|表示；如果一条边所关联的邻接三角形的数目为1，所述边为边界边；若一条边所关联的邻接三角形的数目为2，则为内边，且边界边的两个顶点为边界点，拥有一个或两个边界点的三角形面片为边界三角形；

所述边界边判断规则的表达式为：

BoundaryEdge：{edge(v_i，v_j)|if：|L(v_i，v_j)|＝1}；

其中x_i,y_i,z_i为顶点v_i的坐标；v_i,v_j,…v_n表示空间中三角网格模型上的点。

4.根据权利要求1所述的一种针对带有边界的非封闭STL模型的切片处理方法，其特征在于，步骤A2具体包括以下步骤：

步骤A21、遍历所有的三角形面片的各条边，根据边界边的判断规则，若一条边的邻接三角面片的个数为1，所述边为边界边；

步骤A22、将所有提取的边界边按边界边的数据结构形式重新存储起来，以便于查找和访问。

5.根据权利要求4所述的一种针对带有边界的非封闭STL模型的切片处理方法，其特征在于，步骤A22所述的边界边的数据结构组成为：

边界边的数据结构包括：边界边一端顶点的索引值、边界边另一端顶点的索引值、所属三角形面片索引。