在用CAD、PROE等軟件導(dǎo)出3D打印 STL格式過程中可能出現(xiàn)的缺陷有:
1、存在縫隙,即三角形面片的丟失。
對(duì)于大曲率的曲面相交部分,三角化時(shí)就會(huì)產(chǎn)生這種錯(cuò)誤。在顯示的STL格式模型上,會(huì)有錯(cuò)誤的裂縫或孔洞(其中無三角形),違反了充滿規(guī)則。此時(shí),應(yīng)在這些裂縫或孔沿處增補(bǔ)若干小三角形面片,從而消除這種錯(cuò)誤。
2、畸變,即三角形面片的所有邊都共線。
這種缺陷通常發(fā)生在從三維實(shí)體到STL文件的轉(zhuǎn)換算法上。由于采用在其相交線處向不同實(shí)體產(chǎn)生三角形面片,就會(huì)導(dǎo)致相交線處的三角形面片的畸變。
3、三角形面片的重疊。
面片的重疊主要是由于在三角化面片時(shí)數(shù)值的圓整誤差所產(chǎn)生的。由于三角形的頂點(diǎn)在3D空間中是以浮點(diǎn)數(shù)表示的,而不是整數(shù)。如果圓整誤差范圍較大,就會(huì)導(dǎo)致面片的重疊。
4、歧義的拓樸關(guān)系。
按照共頂點(diǎn)規(guī)則,在任一邊上,僅存在兩個(gè)三角形共邊。若存在兩個(gè)以上的三角形共此邊,就產(chǎn)生了歧義的拓樸關(guān)系。這些問題可能發(fā)生在三角化具有尖角的平面、不同實(shí)體的相交部分或生成STL文件 時(shí)控制參數(shù)出現(xiàn)誤差。
由于STL文件的這種缺陷,必須事先對(duì)STL文件的模型數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行檢查,以保證用于快速成形系統(tǒng)的STL文件的有效性。否則,具有缺陷的STL文件就會(huì)導(dǎo)致快速成形系統(tǒng)加工時(shí)的許多問題,如原型的幾何失真等,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死機(jī)。
由于三維信息的復(fù)雜性,多數(shù)算法目前并不能將STL文件所描述的三維拓樸信息還原出一個(gè)整、全局意義上的實(shí)體信息模型,無法像人一樣對(duì)三維實(shí)體有一個(gè)空間上的認(rèn)識(shí),因而糾錯(cuò)只能停留在糾正簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤上,而無法對(duì)復(fù)雜錯(cuò)誤進(jìn)行自動(dòng)修復(fù),只能標(biāo)出錯(cuò)誤點(diǎn)的位置,依賴人手工進(jìn)行一個(gè)個(gè)三角形的添加、刪除工作,這通常需要一到數(shù)天的時(shí)間,不僅枯燥、麻煩,并且也失去了快速成形的意義。
由于STL文件的缺陷會(huì)導(dǎo)致切片程序上的許多錯(cuò)誤,有時(shí)會(huì)使切片過程很困難,于是許多學(xué)者針對(duì)STL文件的缺陷提出容錯(cuò)的切片算法。
這樣的切片算法直接對(duì)STL文件切片,在其切片的二維層次上進(jìn)行修復(fù),即在二維輪廓信息層次上發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,并作相應(yīng)地去除多余輪廓線段、在輪廓斷點(diǎn)處進(jìn)行插補(bǔ)等操作,但由于輪廓上錯(cuò)誤的千變?nèi)f化,不是所有的錯(cuò)誤都能得到修正。
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