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1、快速成型技术的数据处理,怎样思想，就有怎样的生活,第四章快速成型技术的数据处理本章目标掌握快速成型技术的数据处理流程熟悉快速成型技术的数据接口形式了解快速成型技术的数据处理软件掌握数据处理软件分层处理的原理,快速成型产品的制作需要有三维模型支持,但来源于CAD软件或逆向工程的三维模型数据必须保存为快速成型系统所能接受的数据格式,并在快速成型前进行叠层方向上的分层处理,可见,大量的数据准备与处理工作对快速成型来说是必不可少且十分重要的。4.1数据处理流程快速成型数据处理是以三维CAD模型或其他数据模型为基础,使用分层处理软件将模型离散成截面数据,然后输送到快速成型系统的过程,其基本流程:CAD软
2、件系统逆向工程快速成型技术的一般数据处理流STL,CFL IGES,STEP,DXF,SLC,CLI程为:将通过CAD系统或逆向工程获得的三维模型以快速成型分层软件能接受的数据格式保存,然后使用快速成型软件接口分层软件对模型进行:ST文件的处理、工艺处理、分层处理等操作ST文件处理1分层处理生成模型的各层面扫描信息,最后定向、排样及以快速成型设备能接受的数据格式分割拼和成扫措输出到相应的快速成型机设备中添加支撑矢量泥合数据结构(文件,数据库)各种快速成型设备,4.,2待处理数据来源、三维模型直接构建对于直接构建的三维模型,最常用的数据处理方法就是将构建的CAD实体模型先转换为三角网格模型(ST
3、L文件),然后再进行分层,从而获得加工路径。当前主流的快速成型系统是基于STL文件进行加工,因此商用AD软件一般都自带输出STL文件的功能模块2逆向工程建模是对已有的实物数字化,即使用逆向工程测量设备采集实物表面信息,形成物体表面的点云数据,并且在这些数据的基础上,构建实物的三维模型。对于逆向工程建模的数据处理方法主要有两种:种是对数据点进行三角化,生成S几文件,然后进行分层处理;另一种是对数据点进行直接分层处理。,4.3数据接口格式快速成型系统本身并不具备三维建模功能,为得到物体的三维数据,快速成型系统一般都会借助于商用CAD软件,但是,不同的CAD软件用来描述几何模型的数据格式并不相同,快
4、速成型系统无法一一适应,导致数据交换和信息共享出现障碍。因此,必须要有种中间数据格式,作为CAD软件与快速成型系统之间的标准接口,该格式应该既能被快速成型系统接受和处理,也能由市面上的大多数CAD软件生成。目前,快速成型业界最常用的三种数据接口格式为:三维面片模型格式,CAD三维数据格式,二维层片数据格式。,4.3.1三维面片模型格式三维面片模型格式的原理是使用大量的小三角面片近似表示自由曲面。常用的三维面片模型格式主要有两种:STL格式和CFL格式,其中,由美国3 D Systems公司开发的STL文件格式是专为快速成型技术而开发的数据格式,被大多数快速成型系统所接受,是快速成型业内应用最多
5、的数据格式,亦被公认为目前快速成型的标准数据接口形式。STL格式的文件是对三维CAD模型进行表面三角形网格化而得到的:普通三维模型STL三维面片模型,1STL文件的构成STL是一种用许多小三角形平面来近似表示源CAD模型曲面的数据模型,此种文件格式将CAD模型表面离散化为若千个三角形面片,不同精度时有不同的三角形网格划分方式STL文件是多个三角形面片的集合,数据结构非常简单,而且与CAD系统无关。STL文件中的每个三角形面片都是由三角形的顶点坐标和三角形面片的外法线矢量来表示,2STL文件的格式sTL文件有文本(ASC)和二进制(BINARY)两种格式(1)文本(AsC)格式该格式使用四个数据
6、项表示一个三角形面片信息单元 facet,即三角形三个顶点坐标,以及三角形面片指向实体外部的法向量坐标。改格式的特点是易于人工识别及修改,但因该格式的文件占用空间太大,目前仅用来调试程序ASC格式的语法如下solid name_ of_ object整个STL文件的首行,给出了文件路径及文件名)facet normal xyz(facet normal是三角面片指向实体外部的法矢量坐标)outer loop(outer loop说明随后的3行数据分别是三角面片的3个顶点坐标)tex xy2(3个顶点沿指向实体外部的法矢量方向逆时针排列)vertex xyzvertex xyZendloopen
7、dfacet(在一个STL文件中,每一个 facet由以上7行数据组成)facet normal xyoutervertex zvertex xyzvertex xyzendloopendsolid name of object,(2)二进制(BINARY)格式NARY格式用固定的字节数记录三角面片的几何信息,文件起始的84个字节是头文件,用于记录文件名;后面逐个记录每个三角面片的几何信息,每个三角形面片占用固定的50字节BINARY格式的语法如下所示:ytes descripti有关文件、作者姓名和注释信息小三角形平面的数目44444tacet 1float normal xfloat no
8、rmal yfloat normal Z(以上3个4字节的浮点数表示角面片法矢量)float vertex xfloat vertex yfloat vertex1z(以上3个4字节浮点数表示顶点1的坐标)float vertex xfloat vertex y444442oat vertex?2(以上3个4字节浮点数表示顶点2的坐标)float vertex xfloat vertex yfloat vertex3?(以上3个4字节浮点数表示顶点3的坐标)未用(构成50个字节,用来描述三角面片的属性信息),STL文件格式比较简单,只能描述物体的几何信息,而不能描述颜色材质等信息三维模型进行表
9、面三角形网格化之后会呈现多面体状,因此需要合理设置输出STL格式时的参数值,以改善成型的质量般而言,从CAD软件输出STL文件时,建议将弦高(chordheight)、误差(deviation)、角度公差(angle tolerance)等参数的值设置为001或是002。,3TL文件的规范为保证三角形面片所表示的模型实体的唯一性,STL文件必须遵循一定的规范,否则这个STL文件就是错误的,具体规范如下1)取向原则STL文件中的每个三角形面片都是由三条边组成的,且具有方向性:三条边按逆时针顺序由右手定则可以确定面的法向量,且该法向量应指向所描述实体表面的外侧,相邻的三角形的取向不应出现矛盾。正确错误,谢谢,46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。卡耐基47、书到用时方恨少、事非经过不知难。陆游48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。史美尔斯49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。孙洙50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。莫扎特,
