3d打印机等层厚切片算法研究及软件实现

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1、ＴＰ２７４．２＆开：分类号；密级ＵＤＣ１０１４２：单位代码：巧復３寺火賓硕壬学位论文３Ｄ打印机等层厚切片算法研究及软件实现２０１３４６５学号：田明海作者：工程硕壬学位类别：计算机技术领域：研究论文论文类型；２０１６年２月巧日沈阳工业大学硕士学位论文3D打印机等层厚切片算法研究及软件实现ResearchofEqualThicknessSlicingAlgorithmandRealizationfor3DPrinterSoftware作者：田明海单位：信息科学与工程学院指导教师：魏东副教授单位：沈阳工业大学协助

2、指导教师：单位：单位：论文答辩日期：2016年2月27日学位授予单位：沈阳工业大学独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工。作及取得的研究成果尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕，也不包含为获得ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果＾■沈阳工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。‘化；签名：轉嗎爾日期关于学位论文使用授权的诚明本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并

3、向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权沈阳工业大学可、，１＾＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索交流可抖采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。（體的论文在解密后此规定）－化；心瓜签名：因巧為导师签名日期沈阳工业大学硕士学位论文摘要3D打印机采用分层累积成型技术打印三维模型。目前，3D打印机已被广泛的应用于政府、国防、教育业、制造业、医疗设备等领域，并且成为重要的研究课题。在打印模型前，首先需要使用3D打印机切片软件将三维模型文件转化为层片格式，然后将转化后的文件输入到3D打印机。在整个过程中，3D

4、打印机切片软件的好坏对3D打印机打印三维模型所需的时间和打印模型的精度起着至关重要的影响。本文的研究目标是将三维模型文件转化为层片格式供3D打印机使用，需要重点解决的问题包括模型冗余数据的去除、模型的切片、轮廓环的填充。为了去除模型中的冗余数据，首先需要将模型数据输入到标准模板库的SET容器中，然后利用SET容器中元素的唯一性实现冗余数据的去除。为了对模型进行切片，即转化三维模型文件为层片格式，需要使用分层切片算法，在研究和分析了几类常见的分层切片算法的基础上，提出以边为运算单元的切片算法，该算法使用二维数组结构存储层片信息中的边信息，使用链表结构存储层片信息中边的邻接拓扑关系，该算法的

5、特点是利用模型中边之间的几何连续性，计算每个层片中的边信息，并且重复使用保存在链表结构中的已计算出的边之间的邻接拓扑关系，最后生成轮廓环，该过程有效的减少了对模型切片工作的运算量。为了填充轮廓环，采用扫描线填充算法，生成层片格式的三维模型信息。使用若干组三维模型对本文算法和用本文算法实现的3D打印机切片软件进行实验。实验结果表明，本文算法能够有效的对三维模型进行切片,用本文算法实现的3D打印机切片软件基本上实现了切片三维模型功能，用多视角观看三维模型信息、三维模型的切片信息以及模型中轮廓环填充物的信息等功能。该软件使用方便，能够满足日常使用3D打印机的实际需求。关键字:3D打印机，STL

6、，切片算法，填充算法I沈阳工业大学硕士学位论文Abstract3Dprinterprint3Dmodelbyusingthelayeredaccumulationformingtechnology.Atpresent,3Dprinterhasbeenwidelyusedingovernment,nationaldefense,educationindustry,manufacturingindustry,medicalequipment,andotherfields,andithasbecomeanimportantresearchtopic.Beforetheprintingmodel

7、,firstweneedtouse3Dprinterslicingsoftwaretoconvert3Dmodelfileintothelayerformat,thenputthefileintothe3Dprinter.Inthewholeprocess,thequalityof3Dprinterslicingsoftwarehasaveryimportantinfluenceonthetimecostingofprintingm