[发明专利]一种面向陶瓷3D打印的放样曲面生成方法及系统

权利要求书

1.一种面向陶瓷3D打印的放样曲面生成方法，其特征在于，包括：

接收模型的顶面轮廓曲线、底面轮廓曲线及模型高度；

接收模型的顶面轮廓曲线、底面轮廓曲线后，对两条曲线进行预处理：将两条曲线映射到世界坐标系中，分别计算两条曲线在x轴方向上最左和最右的两个端点，并将这两条曲线以两端点连线中点为基准对齐；

基于顶面轮廓曲线、底面轮廓曲线及模型高度进行基于放样曲面的建模，包括：在顶面轮廓曲线和底面轮廓曲线上分别做等距采样得到相同数量采样点，并根据绘制顺序对两条曲线上的采样点建立一一对应关系；在所有点对之间分别进行线性插值，生成数量相等的采样点，得到多个中间截面；

基于样条曲线对曲面形状进行控制，生成初始放样曲面模型；所述基于样条曲线对曲面形状进行控制包括：将顶面轮廓曲线最左和最右端点的连线记为水平方向控制线，基于水平方向控制线的上下拉伸变化，调整顶面轮廓曲线在z轴方向上的起伏，并重新在顶面轮廓曲线和底面轮廓曲线的各点对之间进行插值计算，更新所述多个中间截面上的采样点坐标；将顶面轮廓曲线和底面轮廓曲线最左端点或最右端点的连线记为竖直方向控制线，基于竖直方向控制线的左右拉伸变化，根据各个中间截面最左和最右两个端点间欧氏距离的变化，确定对应的缩放比例，以各个中间截面最左和最右两个端点连线的中间点为基点进行缩放；对曲面形状进行控制后，还在免支撑和免碰撞约束下对曲面形状进行调整，具体包括：顶面轮廓曲线和底面轮廓曲线的各点对以及中间截面点，沿着z轴从下到上进行遍历；对于每个点，若其与其上一层邻居采样点的直线与z轴的夹角大于阈值，则在保证z轴坐标值不变的情况下对其上一层邻居采样点的x坐标和y坐标值进行放缩，直到该夹角小于等于阈值，更新上一层邻居采样点的坐标；

在初始放样曲面模型中嵌入周期参数曲线进行建模，调整周期参数曲线周期和振幅生成带有几何纹理的放样曲面；所述生成带有几何纹理的放样曲面包括：将初始放样曲面模型中顶面轮廓曲线和底面轮廓曲线的点对所在方向抽象为y方向，将中间截面层方向抽象为x方向；将两个方向上两点间连线采用周期参数曲线代替；调整周期参数曲线的周期和曲线的振幅大小两个参数，在模型表面生成几何纹理。

2.如权利要求1所述的一种面向陶瓷3D打印的放样曲面生成方法，其特征在于，生成带有几何纹理的放样曲面后，还生成打印文件，具体包括：

将顶面、底面和中间截面层的采样点按照螺旋方式逐层连接起来生成单一连续的打印路径，并结合打印机喷头固定移动速度和固定挤出量生成用于陶瓷3D打印的打印文件。