【STL切片算法文献笔记】基于STL数据模型动态拓扑重构的快速切片算法

3D打印模型切片算法研究

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前言

随着3D打印技术的发展，越来越多人开始使用3D打印技术。而模型切片作为生成3D打印加工数据中重要的一坏，切片速度制约着复杂模型的数据生成效率。本文通过论文学习，对当前的一些模型切片算法做深入的介绍。

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论文介绍

题目：基于STL数据模型动态拓扑重构的快速切片算法
作者：马良，黄卫东
单位：西北工业大学凝固技术国家重点实验室

论文目录

1.引言

本文分析了现有切片算法，提出了动态拓扑重
构算法，减少了毗邻三角面片拓扑关系的判断，提高了切片算法的效率。在此基础上，开发了金属激光立体成形的软件系统，实验证明该算法稳定、可靠。

2.基于STL文件的切片算法

普通切片算法：分析各三角面片与当前切片平面的位置关系，若相交，则求出交线；求出当前切片层的所有交线后，将各交线连接在一起形成轮廓环，当前层的所有轮廓环构成当前层的截面轮廓。
算法问题：在进行某一层切片过程中，可能绝大多数三角面片与当前切片层都不相交，查找效率低下；另外，与切片平面相交的三角面片的每条边都要进行两次求交计算；其次，求出的交点还要连接，也是相当费时的过程；并且没有利用三角面片之间的拓扑关系。算法非常耗时。

本文提出了各种改善措施：
１）基于 ＳＴＬ模型几何特征的切片算法，即将三角面片分类、分级排列后进行切片处理，从而减小切割平面与三角面片的判断次数；
２）基于全局几何拓扑重构的切片算法，即首先建立三角面片的拓扑结构，然后进行切片
处理；
３）基于分组矩阵的切片算法，即根据切片位置首先生成分组矩阵，依次建立活性三角面片队列，然后进行切片。

3.动态拓扑重构的算法思想

• 拓扑关系介绍：

设第i层三角面片构成的局部拓扑关系为Pi