[发明专利]一种全彩色三维打印的屏幕软打样算法

权利要求书

1.一种全彩色三维打印的屏幕软打样算法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，对输入三维打印机的体数据进行数据检查，依次检查体数据的空间信息、颜色值和不透明度，如果不包含以上任何一条信息则报错；

步骤2，利用提出的三维误差扩散算法对体数据进行二值化；

步骤3，使用通道过滤器对二值化的体数据进行过滤，以确保体数据中的每个体素点只有一个颜色；

步骤4，利用光线投射体绘制算法，以屏幕平面上的每个像素为原点投射光线穿过步骤3所得的二值化数据，并在光线路线上进行体绘制积分，将积分后的值依次显示在屏幕上。

2.如权利要求1所述的一种全彩色三维打印的屏幕软打样算法，其特征在于：步骤1中对输入三维打印机的体数据进行数据检查的具体步骤为，

a.提取输入数据的坐标系信息，检查是否为笛卡尔坐标系，如果不是则确认获取的坐标系信息是否包含在可转换的坐标系库中，如果是则转换当前坐标系为笛卡尔坐标系；

b.进行转换后检查当前数据是否有小数值，如果有则取整；

c.检查当前空间信息的起点是否为(0，0，0)，如果不是则利用投射变换将数据投射到以(0，0，0)位原点的模式；

d.提取输入数据的颜色信息，检查是否为RGB模式，如果不是则自动转换为RGB模式；并且检查颜色值数据是否为[0，255]的整数值，如果出现小数则进行四舍五入，如果数值超过[0，255]范围则进行截断，即小于0的取值0，大于255的取值255；

e.检查不透明度是否为[0，1]范围内，且有效数字不超过6位，如果有效数据超过6位，则自动四舍五入；如果不在[0，1]范围内则进行截断，即小于0的不透明度取值0，大于1的不透明度取值1。

3.如权利要求1所述的一种全彩色三维打印的屏幕软打样算法，其特征在于：步骤2的具体实现方式如下，

设输入体数据的颜色值为f(x，y，z，c)，输出体数据的颜色值为g(x，y，z，c)，两者的取值范围都为[0，255]，其中x，y，z分别代表笛卡尔坐标系中的横轴、纵轴、竖轴，c代表像素通道RGB；所述三维误差扩散进行二值化的原理为：对于体数据上任意一点任意一通道的值f(x_n，y_n，z_n，c_n)，设阈值为T，如果f(x_n，y_n，z_n，c_n)＞T，则g(x_n，y_n，z_n，c_n)＝255；否则f(x_n，y_n，z_n，c_n)＝0，并且设误差ERROR＝f(x_n，y_n，z_n，c_n)-T，将误差EEROR的按以下误差扩散比例加和到周围的相应坐标中：将ERROR值的3/12各加到(x_n+1，y_n，z_n，c_n)，(x_n，y_n+1，z_n，c_n)，(x_n，y_n，z_n+1，c_n)这三个点上，将ERROR值的1/12各加到(x_n+1，y_n+1，z_n，c_n)，(x_n，-1，y_n+1，z_n，c_n)，(x_n+1，y_n，z_n+1，c_n)，(x_n，y_n+1，z_n+1，c_n)这四个点上；利用以上三维误差扩散算法依次遍历完x，y，z三个方向的所有体素点，完成体数据的二值化。

4.如权利要求3所述的一种全彩色三维打印的屏幕软打样算法，其特征在于：阈值T的取值为128。