
3D 打印里的数据处理在整个增材制造过程中可是核心部分呀,为的就是让打印出来的零件能有准确的几何尺寸,还能提高成型的效率。从前面说的这些情况能看出来,已经有很多学者在这方面做优化研究了,可还是有不少地方存在问题呢,主要体现在下面这些方面:在分层方向的选择上,只能固定在旋转角度这一个方向来选,不同模型之间的最优分层方向相互之间没啥联系。用多目标优化模型去做优化求解的话,往往只能得出刚度、精度或者效率其中某一个方面最好的结果,很难同时满足各个方面的要求。说到对分层算法的研究,大多是针对自适应分层算法来的。对于分层算法造成的成型件表面出现阶梯效应,还有打印件和模型之间存在体积误差这些情况,很多学者都对分层算法做了优化,也确实取得了挺显著的成果,可带来的后果就是整个分层处理算法变得复杂了。而且只有极少数的算法会考虑到表面模型特征容易出现消失和畸变之类的问题。在路径填充这块呢,国内外的学者提出了挺多方法,但有些算法太复杂了,实际操作起来有难度,在提升填充速度的时候又没办法保证成型质量,并且大多数算法还只是停留在理论研究的阶段呢。主要的研究内容就是对影响 3D 打印整体效果的 STL 数据处理进行研究和优化,目的就是要提高成型件的质量,还有打印的效率。并且会针对汽车零件的形状特点,去研究最合理的分层和路径填充算法。

这篇论文的研究内容主要有这些:一是 STL 数据预处理及可视化。读取 STL 文件的时候,会出现数据冗余,还有三角形面片之间没有拓扑信息这样的问题,那就建立点表和面表结构,把三角面片的坐标信息存起来,再引入哈希表当作辅助的数据结构,这样就能缩短数据读取的时间了。还要对 STL 模型拓扑重构算法进行探讨,选用 C++作为编程语言,利用三维图形库 OpenGL 去定义光照和材质参数,进行真实的渲染,这样就能实现模型的可视化了,还能对模型做放大、缩小以及视图变换这些操作呢。