基于STL文件格式的实体分割算法研究与实现

针对快速成型机成型空间限制了所能制造零件规模的实际问题 ,提出了一种基于STL文件格式的实体直接分割法 .阐述了基于STL文件格式的实体分割及其相关处理的原理 ,设计了直接分割算法 ,并给出了软件的实现方法 ,使得快速成型系统可以对大型实体进行分步制造 ,扩大了自由制造的适应性 ,改进了快速成型技术的加工工艺 ,提高了制造效率 .

一种新的STL数据压缩存储格式

针对 STL文件冗余过多 ,不便于文件传输的缺陷 ,提出一种新的STL数据文件存储格式——压缩 STL数据格式。这种格式顶点按 z、y、x方向进行排序 ,按顺序存储各点的坐标 ,接着按右手规则建立三角形面对点的索引 ,依次保存每个面的索引信息 ,完整地保留了 STL文件的全部信息 ,同时尽可能地减少数据冗余 ,使压缩 STL文件的尺寸大约为原二进制格式文件的 1 /3～ 1 /2 ,非常有利于网络制造过程的文件传输。此外由于数据已经排序 ,数据处理时间大大缩短。

STL格式文件的快速拓扑重建算法

针对立体光刻(STL)文件所表示的图形要素之间缺乏必要的拓扑关系,对STL格式文件进行分析和读取,以哈希表作为查找表快速建立三维模型各要素间的拓扑关系,建立能表示要素关系的点表和面表,利用基于哈希表的拓扑重建算法实现了拓扑结构的快速建立,算法时间复杂度仅为O(n),空间复杂度为O(3n+(4+m)f+m)。最后,列举5个实例进行验证测试,实验结果显示,与直接算法和红黑树法相比,所提出的算法用时更少,在普通计算机上重建含有65万个三角面片模型的拓扑结构只需2.3 s。

激光快速成型技术中STL文件的数据处理

针对SLS快速成型中要对STL文件数据进行处理 ,使之转化为能被成型系统使用的数据 ,介绍了将STL文件中的数据转化为成型系统可使用数据的简便而又有效的算法 ,其中包括分层处理、激光扫描点确定等。

三维CAD实体文件转化STL文件格式精度研究

阐述了STL文件格式的基础知识,采用Pro/E软件,以典型壶类零件为例进行STL文件格式的转换,通过设置不同数值的参数进行精度对比,研究影响STL精度的关键数值。对比分析表明,弦高和步长参数是决定STL精度的关键参数。

基于STL格式三维医学模型的可视化研究

目的把STL文件格式应用到医学模型的存储,通过设定三维医学模型的不同部分的颜色以提升模型的三维可视化效果。方法针对STL文件格式表示人体解剖模型色彩单一的问题,对STL文件内容进行了修改:在三角形几何位置信息中加入了颜色信息,通过颜色信息来区分人体解剖模型不同组成部分之间的关系。在三维医学模型不同组成部分边界划分过程中,通过建立二维屏幕坐标与三维模型坐标之间的关系,把屏幕上划分的边界映射到三维模型上,并应用连接算法保证三维边界的封闭性,最后采用类种子填充算法,实现边界内区域的颜色填充。结果通过颜色区分后的医学模型能够更准确地描述模型的不同组成部分,有更好的三维可视化效果。结论边界划分与区域填充算法能够很好地实现三维模型的区域着色,经过改进后的STL文件能够有效地存储彩色的三维医学模型。

基于STL文件的阶梯剖分算法研究

针对制件规模受快速成形机工作空间限制及后处理时拼合精度难以保证的实际问题 ,提出了一种基于STL格式文件的阶梯剖分算法 .介绍了阶梯剖分的原理 ,详细阐述了剖分的具体步骤及算法 ,对可能出现的极限情况进行分类讨论 .利用该套算法 ,可以在保证拼合精度的前提下解决快速成形系统对大型实体进行分割制造问题 ,扩大了制造的适应性 。

基于STL模型处理的飞机燃油质量特性计算

飞机燃油系统是飞机不可或缺的系统,燃油量占据了飞机近50%的重量和机翼翼盒80%多的空间,而且现代飞机愈加依赖燃油质量特性来调整重心,机电系统必须基于实时的燃油量状态和系统状态的精确获取,因此现代先进飞机复杂燃油箱中的燃油量测量和燃油质量特性计算成为燃油系统最为关注的基本问题。本文给出了以STL模型为基础的飞机燃油箱燃油量、燃油质量特性计算的主要实现方法和优点。

支持STL数据源的网格曲面动态空间索引

针对STL文件格式存在网格顶点数据冗余以及缺乏面片邻接信息等缺陷,提出一种基于多维动态空间索引的显式曲面拓扑重建算法,在消除网格顶点数据复本的过程中逐步构建网格曲面顶点的KD树,通过该索引提高顶点数据复本消除效率,并基于KD树叶节点层数据存储的开放性融入半边数据结构,实现曲面拓扑结构的快速重建。最后,对6个不同规模的数据模型进行实验:与采用R*-Tree、数组、散列表作为索引等方法相比,所提出的KD树与半边结构融合的动态空间索引在处理近百万面片的数据文件时,去除冗余顶点用时11.93 s,拓扑重建仅仅需要2.87 s,大大减少了冗余顶点的去除时间和拓扑重建时间,并且有效支持网格曲面拓扑邻域信息的快速查询,查询时间在1 ms之内,远小于对比算法所用时间。实验结果表明:所提算法能够提高网格曲面冗余顶点去除效率和拓扑重建效率,实现网格曲面拓扑邻域信息的快速查询。

基于MasterCAM的旋钮凸模加工方法设计

以旋钮凸模零件的加工为例,说明在MasterCAM中刀具路径的设计方法以及STL格式文件在正反面加工零件实体模拟中的应用。

基于Solidworks和3Dmax的协同设计

近年来,随着虚拟现实行业的发展,虚拟仿真软件的应用被放在了至关重要的地位,其优势也凸显了战略地位。文中根据某厢式车,结合三维机械设计领域的主流设计软件Solid works和三维计算机图形软件3Dmax在各自领域的优势,利用Solid works创建三维模型,经过优化后另存为STL格式文件,最后导入3Dmax中进行效果图制作,提出了三维机械设计与图形渲染表达的新思路。

微流控芯片计算机辅助设计、辅助制造方法研究

介绍了一种采用计算机辅助制造中快速成型技术实现微流控芯片快速制作的方法。采用VB二次开发工具(VBA),在计算机辅助设计(CAD)二次开发平台上建立微流控芯片三维CAD立体模型,并通过计算机软件算法对CAD模型进行分层切片,为实现微流控芯片计算机辅助制造提供加工数据。文中针对微流控芯片加工精度要求高的特点,提出了采用位图数据图像格式(BMP)数据格式取代快速成型分层切片中常用的三角面片数据格式(STL),并对具体实现方法进行了详细介绍。

一种新的面向多材料增材制造的文件格式

在增材制造领域,常用的STL文件只包含模型的几何信息,缺少材料信息,不能加工多材料零件。针对此问题,提出了一种新的面向多材料增材制造的文件格式——MMS格式。该文件格式通过向模型的各个空间区域引入材料索引标识区域的材料类型(如基本材料和功能梯度材料等),并添加材料分布函数描述功能梯度材料在空间区域的材料分布状况,实现几何属性和材料属性的同时描述。同时在引入材料属性过程中,为多材料模型加入颜色信息。实例仿真表明,该文件格式可有效描述多材料模型,切片处理获得的二维层面具有材料信息,能够应用于增材制造。