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。

快速成形中STL文件拓扑信息的快速建立

在分析现有建立拓扑信息方法的基础上,提出基于面连接到顶点、顶点连接到面的基本拓扑信息,通过将面片顶 点与面片顶点的引用面的顶点进行比较来获得拓扑信息。试验运行结果表明,本方法能够快速而准确地建立拓扑信息。

STL格式文件的拓扑重建方法研究

STL格式文件用三角网格面来描述实体模型,实际应用如逆向工程中需要建立三角形、边和顶点的邻接拓扑关系,其中查找并去除重复顶点是建立拓扑结构的关键。本文通过分析STL格式文件的数据结构特点,建立准确、清晰、简单的拓扑结构,为后续数控加工及STL数据的其他方面的应用提供了极大的方便。

STL文件拓扑关系的建立与新型三角片搜索算法研究

通过对STL文件结构的分析,用改良的无向图数据结构来建立三角形网格之间的毗邻关系网,弥补了STL文件结构固有的缺陷。通过对截平面与三角形之间所有位置关系进行的研究,提出了新的三角形网格搜寻方案,能够顺利搜索到下一个三角形。最后生成的截面轮廓沿Z轴方向看,外轮廓的边界点按其序号大小沿逆时针方向排列,内轮廓的边界点按其序号大小沿顺时针方向排列。

一种基于分层邻接的快速切片与拓扑重建算法

针对快速成型技术对切片速度和拓扑构建的需求,提出了一种基于分层邻接的快速切片和拓扑重建算法。在Z轴正方向上逐渐增加切平面的高度,用其去截三角面片,将所截边存入对应切片层,并按规定的正方向对交点进行排序从而形成最终切片层的轮廓。轮廓线中相邻交点对应的三角面片是相邻的,根据此关系在切片结果上完成对STL模型文件的拓扑结构重建。实验以1mm为切片精度,用改进后算法与传统快速切片算法对咖啡勺、鲸鱼和花瓶的模型文件进行切片处理。与传统切片算法相比,改进后算法的速度提升率分别为9.345%,10.736%和12.541%;拓扑重建耗时分别为223ms,258ms和420ms。由实验可以看出,改进后算法切片速度更快,同时又可以完成拓扑结构的构建。