[发明专利]一种STL三角网格模型数据提取和处理方法

权利要求书

1.一种STL三角网格模型数据提取和处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、载入STL文件，并验证STL文件的正确性；

S2、创建存储顶点，边，三角形数据的容器，解决STL文件有二进制格式和ASCII码格式两种存储方式；

S3、根据STL文件的内容向容器列表中添加数据；

S4、保存转换后的数据容器列表。

2.根据权利要求1所述的STL三角网格模型数据提取和处理方法，其特征在于：在所述S1中，包括：S11判断STL文件格式，读取STL文件的81-84byte，将其转换为整型数据N，若该STL文件为二进制格式，N为此STL文件包含的三角面片数量；

若该STL文件为二进制格式，则STL文件长度LEN符合以下关系：

LEN＝84+50N

若验证以上关系成立，则该STL文件格式为二进制格式；

若以上关系不成立，则则查询文件中的标志字符串，若在STL文件中查找到多个标志字符串，则该STL文件格式为ASCⅡ码格式。

3.根据权利要求2所述的STL三角网格模型数据提取和处理方法，其特征在于：在所述S1中，包括以下步骤：

S12、按照所述S11确定的格式解析STL文件；将STL文件中的数据分组保存，每组数据包含一个三角面片的三个顶点坐标，和三角面片的法向量；

S13、验证三角面片的法向量方向是否正确；

STL文件中保存的三角面片法向量指向模型外部，假设STL文件中每个三角面片的三个顶点依次为P₁，P₂，P₃，则STL文件法向量方向为：

通过以上公式计算法向量，并和STL文件中原本保存的法向量比较，验证STL文件中保存的法向量是否正确；

S14、若S13中验证得到法向量正确，则保存所述S12转换后的数据容器列表。

4.根据权利要求1所述的STL三角网格模型数据提取和处理方法，其特征在于：在所述S2中，数据存储容器包含三种，分别为顶点容器，边容器，三角形容器：

顶点容器包含顶点三维坐标、顶点对边容器编号两部分，其中顶点三维坐标唯一，顶点对边容器编号包含该顶点所有对边。

5.根据权利要求2所述的STL三角网格模型数据提取和处理方法，其特征在于：在所述S2中，边容器包含顶点编号、临边编号两部分，每个边容器包含两个顶点编号，每个边容器包含2个或4个临边编号；

三角形容器包含顶点编号、边编号、法向量三部分，其中包含3个顶点编号，3个边编号，1个法向量。

6.根据权利要求1所述的STL三角网格模型数据提取和处理方法，其特征在于：在所述S3中包括以下步骤：

S21、载入STL文件；

S22、读取STL文件的第一个未被读取的三角面片数据，该三角面片中包含的信息包含3个顶点的三维坐标、该三角面片的法向量；

S23、创建3个顶点数据容器，保存3个顶点的三维坐标；

S24、创建3个边数据容器，保存该三角面片的3个边，其中每个边数据容器中包含2个顶点容器的编号，这些顶点容器在所述S23中被创建。

7.根据权利要求1所述的STL三角网格模型数据提取和处理方法，其特征在于：在所述S3中包括以下步骤：

S25、检查当前所有的边容器，去掉重复的边容器；

S26、向所述S23中创建的顶点容器加入对边编号，在所述S22读取的三角面片中，每个顶点都有1个对边；

S27、向所述S24中创建的边容器加入临边编号，在所述S22读取的三角面片中，每个边都有2个临边，即对三角面片3个边的任意1个边而言，其余2个边是这个边的临边；

S28、去掉在所述S27中加入的，每个边容器的临边编号中的重复临边；

S29、验证STL文件中是否还有三角面片数据未被读取；

S210、若所述S29中还有未被读取的三角面片，则返回所述S22；

若所述S29中还有未被读取的三角面片，则返回所述S22。

8.根据权利要求1所述的STL三角网格模型数据提取和处理方法，其特征在于：在所述S4中，按照该方法的S4，保存转换后的数据容器列表，保存为一个新的文件，供下一步计算使用，或者直接将这些数据用作CAD/CAM，轨迹规划应用的输入数据；通过建立以上数据存储容器，使三维坐标和顶点之间建立一一对应的关系，避免顶点三维坐标的重复存储。