STL文件毗邻关系的建立与切片算法研究

通过对STL文件结构的分析 ,引入无向图数据结构 ,建立了三角形网格之间的毗邻关系 ,以顺利进行三角形网格的查寻 ,实现分层切片 .对分层切片算法进行了研究 ,讨论了切片过程中可能出现的问题 ,提出了相应的解决办法 。

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 .

基于STL文件的快速成型分层算法与毗邻拓扑信息的快速提取

该文研究了实时的快速成型的分层算法,即从CAD模型转换成STL文件后,实时快速求出该模型与水平截面的轮廓线交线,为此,该文提出并建立了三角形网格的毗邻关系索引表,并构造相应的数据结构来表达STL文件的散乱三角形集合中的毗邻拓扑联系,而为了快速建立这种毗邻关系,该文进一步提出建立两套三角形网格的分组表,来缩小三角形网格的毗邻查找范围,为快速确定三角形网格的毗邻关系奠定基础。该文同时分析了该算法的时间与空间复杂度。计算实践表明,基于该文提出的毗邻关系索引表的分层算法能满足快速成型的实时要求。

STL格式文件拓扑重建及快速切片算法研究

建立三角面片之间拓扑关系是提高分层切片效率的关键因素之一,提出基于标准模板库set容器的拓扑关系重建算法及快速切片算法,有效地去除了STL文件大量冗余数据,简化了数据的存储,该算法每一个三角面片在每一切平面内只求一次交点,切片完成后可直接得到封闭轮廓环,以减少在切片过程中对三角面片的遍历次数、排序次数及求交点计算量,简化了轮廓环的构造过程,从而有效地提高了算法的效率。

STL文件的错误检测与修复算法研究

STL文件是CAD系统与快速原型系统之间进行数据交换的准标准格式,由于种种原因,在创建STL文件时会产生许多错误,如果这些错误不加以处理的话,会影响到后面的数据处理和加工。文中提出一种STL文件的检测和修复算法。该算法通过建立点对象、边对象和三角面对象的数据结构,能够十分有效地检测和修复STL文件中的错误。

基于STL文件的实体分割算法研究

由于快速成型机加工尺寸的限制,难于制造尺寸较大的零件。针对这一问题本文提出一种基于STL文件格 式的实体分割算法,对STL文件分割过程中的关键问题进行了详细地论述,包括:截面轮廓的生成,截交三角面片的 处理和截面轮廓的三角化算法;通过对STL文件的分割处理,提高了快速成型系统对大尺寸零件的制造能力。

STL文件修补算法研究

:STL文件在计算机辅助设计领域中得到广泛的应用 ,如快速原型制造系统与CAD系统之间的数据交换接口。但是 ,STL文件本身及其创建过程均存在许多问题 ,如裂缝、孔洞、覆盖等。这些缺陷会给后续处理带来许多不便。针对这个问题 ,本文提出了一种 STL文件的修补算法。该算法首先建立三角片之间的拓扑关系 ,然后检查三角片模型是否存在上述缺陷 ,如果存在 ,则对其进行修补。该算法已在“超人CAD/CAM”系统中实现 ,算法稳定可靠 ,且对上述缺陷 。

STL实体模型的拓扑重建及其缺陷修复

STL文件是CAD系统与快速成型制造系统之间进行数据交换的标准格式文件,由于CAD系统在生成STL文件时使用的转换方法不当,使得由STL文件描述的实体模型有许多缺陷,要修复缺陷建立实体模型的拓扑关系是必要的。该文首先对STL实体模型进行了拓扑关系重建,然后修复了一些实体模型中常见的缺陷。

STL模型切片轮廓数据的修正与优化

STL文件因其简单和通用性好,一直作为快速成型领域的准标准。但是由于其本身的缺陷,造成切片之后的轮廓信息数据有大量的冗余数据甚至错误。该文针对切片轮廓的不封闭,给出了有效的修正算法;通过对轮廓信息中冗余数据的分析,提出了一种冗余数据的滤除算法。该算法高效简单,提高了后续的数据处理的效率和成型件的加工质量,改善了零件成型的加工性能。

STL文件的应用与研究进展

STL文件作为一种三维数据格式具有格式简单、跨平台性良好等优点,广泛应用于快速成形、数控加工、反求工程等诸多领域,同时与其相关的研究也广泛开展起来。作者综述了STL文件的应用与研究现状,探讨了STL文件存在的问题和发展趋势。

基于STL模型支撑生成算法的研究

针对快速成型制造中须对零件加支撑的需求,提出一种新的支撑生成方法。它首先提取零件待支撑区域的关键特征(如悬吊点、下棱线、待支撑下表面的轮廓线等),同时指出各种支撑的基本构件实质就是单边对应的多边形支撑面,并采用了局部斜板支撑的方案实现其生成算法,在此基础上生成零件的特征支撑;然后采用对生成的特征支撑STL模型分层后分区扫描填充加强支撑线来实现对待支撑下表面内部区域的有效支撑。应用表明:该方法实现了对成型零件关键特征的准确支撑和对待支撑面域的有效支撑,生成支撑效果良好。

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。

快速成形系统中STL文件切片算法的研究

快速成形系统中普遍使用STL文件作为数据输入格式。本文通过分析STL文件存在的各种微小特征,如尖角、凹角、扁平面等,以及台阶效应对零件成形精度造成的影响,提出了一种可获得最佳分层厚度和可正负误差补偿的切片算法,该算法比较适合用于变层厚的快速成形工艺。

STL文件缺陷分析及修补算法研究

STL(Stereolithography)文件是一种三维实体表述文件,广泛应用于快速成型以及其它领域。这里分析了STL文件的规范以及其缺陷特点,给出了不同类型缺陷的修补策略。特别是针对STL文件不含拓扑信息的特点,引进哈希表构造了一种用于表达STL拓扑信息的数据结构,提高了建立拓扑信息的速度以及识别和修补缺陷的效率。本文对最复杂形式的孔-连环孔进行了研究,彻底解决了孔隙的修补问题。实践证明该修补算法稳定可靠。

基于STL数据的快速原型分割制作算法研究

针对快速原型尺寸超过成型机成型空间尺寸这一实际制造问题,提出了一种大型快速原型分割制作方法。根据STL文件的特点,建立了一个有效的截面三角剖分算法。分析了分割后各部分子零件中三角面片的特点,提出并实现了子零件STL文件生成算法。扩大了快速原型的应用范围,提高了制造效率。

基于离散点云直接映射STL文件的建模技术

随着计算机技术的发展,反求工程技术和快速原型技术的结合日趋紧密,纯复制的反求工程已不再适应市场发展的需要,在产品的设计和制造阶段都需要具备创新环节的反求工程技术的支持。提出综合优化的方法:对扫描后获取的离散扫描点进行平面的三角剖分及环域间的三角剖分,生成sTL文件格式,并结合环域划分风格的特点,使用最小权和最小内角最大化相融合的方法,实现二维优化:当要维坐标释放到空间后会破坏三角形形状,影响模型的质量,用增加点的方法,得到三维优化后的原产品模型的STL文件格式。在布尔运算的基础上,通过对反求模型的三角网格进行任意叠加和任意截取,产生新产品的STL文件格式;对新产品进行总体形状控制、过渡圆角处理等空间优化工作,最终实现新产品创新,缩短了产品的开发周期,降低了开发成本。

基于NURBS曲线拟合的STL文件局部精度提高方法的研究

三维打印成型中常用的STL模型的数据描述通常与CAD模型及其原型间存在一定程度的误差.为了获得较好的三维打印效果,提出了一种基于NURBS样条曲线局部轮廓拟合重构技术,并利用自研的三维打印设备进行成型验证,证明了方法的可行性,获得了具有更好平滑度和更高精度的成型件.

STL模型切片轮廓数据的修补与优化

STL文件因其简单和通用性好 ,一直作为快速成型领域的准标准。但是由于其本身的缺陷 ,造成切片之后的轮廓信息数据有大量的冗余数据甚至错误。文章针对切片轮廓的不封闭 ,给出了有效的修正算法 ;通过对轮廓信息中冗余数据的分析 ,提出了一种冗余数据的滤除算法。该算法高效简单 。

STL模型切片输出CLI前的修补和信息提取

CLI(Common Layer Interface)是一种通用、完善的层片接口文件,在快速成型工艺中,STL分层产生的切片数据文件要进行CLI格式的输出;但由于STL自身的缺陷,其切片文件的轮廓信息数据有大量的冗余数据甚至错误,同时不具有CLI格式文件输出所要求的各种格式信息。分别针对切片轮廓的不封闭和数据冗余,给出了有效的判断修正和滤除方法;针对不具有输出格式信息的切片轮廓数据,提出了有效的信息提取算法;并利用C++的标准模板、采用泛型编程技术对该方法和算法加以实现。实践证明:文章提出的修正和提取算法简单实用,为切片向CLI的输出提供了高效途径。

基于STL的股骨快速原型制造

讨论了由CT数据生成人体骨骼快速原型模型STL文件的技术路线 ,构造了人体股骨的实体模型 ,通过与快速成型制造系统之间的数据交换 ,制造了具有完整解剖特征的人体股骨模型。