[发明专利]一种面向3D打印的过程纹理合成系统及方法

权利要求书

1.一种面向3D打印的过程纹理合成方法，其特征是：包括以下步骤：

接收包含目标3D形状的G-code文件，并从文件中提取外部轮廓；

沿着打印方向和切片的轮廓方向进行参数化，将采样点分布置每个轮廓线上，进行采样点的投影，在采样点均匀分布于每条轮廓线的约束下最小化投影能量；使用投影能量E来衡量失真，定义投影能量E=，使得=；

其中，q为当前轮廓采样点的个数，表示第i层的轮廓j的采样点，表示的前身的采样点，是他们的投影距离；n表示当前层内的轮廓数，m表示当前轮廓采样点的个数，表示当前轮廓的长度；

在打印方向和切片的轮廓方向上指定纹理函数，两个方向进行叠加，形成所需的纹理；

将形成纹理的轮廓转换生成用于3D打印的G-Code文件。

2.如权利要求1所述的一种面向3D打印的过程纹理合成方法，其特征是：接收包含目标3D形状的G-code文件的具体过程包括：

接收用户选择的带有模型的G-code文件；

接收用户选择的预设函数作为输入的纹理函数，并接收设置参数；

或，接收用户手动绘制的输入的纹理函数。

3.如权利要求1所述的一种面向3D打印的过程纹理合成方法，其特征是：沿着打印方向和切片的轮廓方向进行参数化的具体过程包括：

选择G-code中的第一层作为基本层，假设基础层有m₀个轮廓，将k个采样点放入最底层，并将其均匀分布在每个轮廓线上；

确定层i和层i-1中轮廓的继承关系；

对采样点分布进行优化和松弛平滑处理。

4.如权利要求3所述的一种面向3D打印的过程纹理合成方法，其特征是：确定层i和层i-1中轮廓的继承关系的具体过程包括：

用表示是第i层的第j个轮廓，从其前驱轮廓投影采样点，对于每一个轮廓，找到其前驱轮廓；使用多边形相交检测来确定相邻层中两个轮廓之间的继承关系，前驱轮廓的判定方法为：轮廓和上一层的轮廓是两个多边形，把它们投影到x-y平面上，如果它们有交集，则的前驱轮廓是；

其中，对于第i-1层的每一个轮廓，测试其与层i中所有轮廓的继承关系；当轮廓与层i中的所有轮廓都不相交，那么则认为轮廓在第i层中消失，则忽略这个轮廓线，不把它的任何采样点投影到第i层；当轮廓与第i-1层的任一轮廓都不相交，则将其作为基础层，并在其上均匀分配采样点。