[发明专利]一种3D打印文件的压缩方法

说明书

本发明公开了一种3D打印文件的压缩方法，包括如下步骤：步骤（1）遍历所有层的图像数据，将像素值小于设定值的数据设置为0，保存新的图像数据；步骤（2）遍历所有层的图像数据，获取当前层与上一层的像素值差异图，判断并标记每一层为差异层、非差异层或者基准层；步骤（3）根据像素值将所有数据分类：有效数据、灰度数据和无效数据；步骤（4）前层若是基准层，则将该层的所有数据分类编码；当前若是差异层，则将该层的差异图分类编码；当前层若是非差异层，则记录其层数；步骤（5）重复步骤（4）直至所有层已编码或者已记录层数。本发明通过无效数据过滤、相邻层图像数据做差和分类编码的方式有效压缩3D打印文件的储存大小。

技术领域

本发明属于数据处理领域，具体涉及一种3D打印文件的压缩方法。

背景技术

在3D光固化打印机中，打印文件是由一张张3D模型切片图和一部分参数组合而成的一种记录性文件。打印文件主要记录3D模型切片后的大量的层图像数据，对复杂度高和体积较大的模型来说，由于信息量巨大，往往导致该类型的记录性文件过大。比如目前常见格式的打印文件，svg文件或者简单打包文件等，一个打印文件就超过2GB。

在3D光固化打印机的软件控制系统中，往往由于硬件成本、嵌入式软件架构等导致可用的运行内存相对十分有限，而目前常见的压缩位图（如png）和矢量图（如svg）加载都需要先开辟同图像大小的内存，一次完整加载图像后，才能一并传递给“显存”。目前常见的4KLCD打印机需要开辟8MB，6K打印需要开辟20MB内存。为了加快效率或者支持其他功能等，需要额外开辟同大小内存，而部分运行内存只有128MB。以上方式很容易导致运行内存占用过高，从而导致系统不稳定。因此，需要一种3D打印文件的压缩方法，降低3D模型切片图的内存。

发明内容

本发明的目的在于针对光固化打印机中，打印文件过大问题和内存中层图像大小占用过大，提出一种3D打印文件的压缩方法，通过无效数据过滤、相邻层图像数据做差和分类编码的方式解决打印文件过大问题。

一种3D打印文件的压缩方法，包括如下步骤：

步骤（1）过滤数据：遍历所有层的图像数据，将像素值小于设定值的数据设置为0，保存新的图像数据。

图片的背景通常为像素值较小的数据，这些数据可以统一设置为0便于后期数据的分类。

步骤（2）获取差异图并标记每一层：遍历所有层的图像数据，获取当前层与上一层的像素值的差异图，判断并标记每一层为差异层、非差异层或者基准层。

3D模型切片后可能会有一些切片图片相同，例如圆柱模型的每一个切片图都相同，因此这些相同的切片图层被标记为非差异层，若该层与上一层有差异，则标记为差异层。连续相同的非差异层中，第一个出现的非差异层标记为基准层。

步骤（3）数据分类：根据像素值将所有数据分为三类：有效数据、灰度数据和无效数据。

在3D光固化打印中，有效数据是光强值最大的部分，无效数据是光强值为0的部分，灰度数据是其余的部分，光强值越大，光固化树脂固化越快。

步骤（4）根据当前层类型和数据类型编码：当前层若是基准层，则将该层的所有数据根据有效数据、灰度数据和无效数据进行分类编码；当前若是差异层，则将该层的差异图根据有效数据、灰度数据和无效数据进行分类编码；当前层若是非差异层，则记录其层数。

非差异层不需要每一层都编码，只要记录基准层的所有数据和该基准层的连续非差异层的层数即可。对于差异层，只需将该差异层的差异图进行编码，无需将该差异层所有的图像数据进行编码。读取的时候将差异图叠加到上一层的图像数据上，即可生成该差异层的图像数据。有效数据和无效数据的像素值都是固定的，而且通常为连续的，因此只需要记录其长度，无需记录每个数据的像素值。灰度数据的数值不同，每个灰度数据都要进行编码。该步骤通过非差异层记录层数、差异层的差异图编码、数据分类编码三个方法有效压缩3D打印图片的储存大小。