CN107283816B - 一种dlp 3d打印机打印方法及装置 - Google Patents

一种dlp 3d打印机打印方法及装置 Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing

Abstract

本发明提供的一种DLP 3D打印机打印方法及装置，涉及三维打印领域，其中，所述方法包括，根据预设打印层高度，对待打印三维模型进行逐层切片，获得多个打印层；将每个所述打印层分解成多个分离的多边形；根据预设DLP投影尺寸，对每个所述多边形按预设倾斜角进行分割，获得每个多边形的多个矩形块；确定每个所述打印层对应的多个所述矩形块的打印顺序，使DLP 3D打印机按所述打印顺序逐层打印出三维模型。能够使得DLP 3D打印机适用于大规模的三维模型的打印，并在保证打印精度的前提下，获得较高的打印效率。

Description

一种DLP 3D打印机打印方法及装置
技术领域
本发明涉及三维打印领域，尤其涉及DLP 3D打印机打印方法及装置。
背景技术
3D打印又称增材制造，是一种快速成形技术。3D打印以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料，以逐层打印的方式来构造物体。
随着近几年3D打印技术的不断发展，越来越多的人受益于该技术，同时市场上也出现了各种各样的3D打印机产品。其中以熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling，简称FDM)3D打印机和光固化成型(Stereo lithography Appearance，简称SLA)的3D打印机的最为广泛。同FDM 3D打印机相比，SLA不管是在打印速度、打印精度还是打印面的平滑性上都要更好。
数字光处理技术(Digital Light Processing，简称DLP)3D打印机是SLA 3D打印机的一种。DLP是一种用UV光固化液态光敏树脂的技术：在准备制造信息时，三维模型被一组平行的平面切片，每一片都被转换成一个二维掩模图像；通过投影仪投影掩模图像到液态光敏树脂表面，形成与投影影像对应的固化层。不同于其他SLA打印机使用点或线光源，DLP使用面光源，整个掩模图像可以被同时投影，从而有更快的打印速度。
对于DLP原理的打印机而言，由于受到了投影光源强度的限制，使得投影光源必须聚集到很小的区域，才能让光固化材料快速凝固成型，从而限制了DLP打印机可打印模型的尺寸,使得DLP打印机难以满足对大规模的模型的打印的需求，限制了DLP打印机的广泛应用。
平面分解，具体的,把一个平面形状分解成一组最优的矩形，有分割和覆盖两种分解方式。如果将一个平面形状分解成多个不重叠的子区域，称之为分割问题。如果上述问题中的“子区域”允许重叠，称之为覆盖问题。分割问题和覆盖问题已经在计算几何研究领域中得到了广泛的研究。相关研究表明，用最少数量的凸组件覆盖多边形的问题是NP难的，即使对于用正方形覆盖直线多边形这样的特殊问题，找到一个最小的覆盖也NP(Non-deterministic Polynomial)难的。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提出了解决上述技术问题的DLP 3D打印方法及装置，能够使得DLP 3D打印机适用于大规模的三维模型的打印，并在保证打印精度的前提下,获得较高的打印效率。
第一方面，本发明提供一种DLP 3D打印方法，包括：
S101、根据预设打印层高度，对待打印三维模型进行逐层切片，获得多个打印层；
S102、将每个所述打印层分解成多个分离的多边形；
S103、根据预设DLP投影尺寸，对每个所述多边形按预设倾斜角进行分割，获得每个多边形的多个矩形块；
S104、确定每个所述打印层对应的多个所述矩形块的打印顺序，使DLP 3D打印机按所述打印顺序逐层打印出三维模型。
优选的，步骤S103包括：
S1031、获取多边形Pi的倾斜角满足预设条件的倾斜角的集合Θ，其中Pi为多个分离的多边形中的第i个，i为正整数；
S1032、若集合Θ不为空集，从集合Θ中弹出一个元素θf，对多边形Pi固定倾斜角θ＝θf；
S1033、根据预设的DLP投影尺寸和倾斜角θ，对多边形Pi进行分割，得到互不重叠矩形块集合Ω(θ)；
S1034、求解函数f(θ)＝|Ω(θ)|；
S1035、若集合Θ不为空集，执行步骤S1032；
S1036、对所述多边形P，求解多边形Pi最优倾斜角θopt＝argminθf(θ)，求解θopt下的互不重叠矩形块集合Ω(θopt)，即获得每个多边形的多个矩形块。
优选的，所述预设条件为：
或
所述多边形Pi旋转θf后凸包的各个边与纵轴平行的倾斜角，其中θf为多边形Pi的倾斜角。
优选的，步骤S1033包括：
S10331、根据预设的倾斜角θ，旋转多边形Pi得到多边形Pr，计算多边形Pr的包围盒；
S10332、根据预设DLP投影尺寸，将所述包围盒，分割成若干互不重叠的平板S；
S10333、对多边形Pr落在所述平板S中的部分S∩Pr，根据预设DLP投影尺寸，分割成与DLP投影尺寸相同的互不重叠的矩形块，得到集合Ω(θ)。
优选的，步骤S10332包括：
对所述包围盒的边用长为w或h的线段覆盖，线段首尾相连，用过线段端点且垂直于线段的射线将所述包围盒分成若干不重合的平板；
其中，对所述平板S，将所述线段记为s，将上下两条射线分别记为lu和ll。
优选的，步骤S10333包括：
计算所述旋转后多边形Pr落在所述平板S中的顶点集合，记为v(S)；
计算所述旋转后多边形Pr与所述平板上下射线lu和ll的交点集合，分别记为Ju和Jl；
对集合J＝Ju∪Jl∪v(S)中的点按所述射线lu的方向进行坐标升序排序；
如果所述集合J不为空，从集合J顶部弹出一点pt(J＝J\pt)，由点pt确定若干矩形块(至少一个)并更新集合J，重复此步骤直到所述集合J为空。
优选的，步骤S1036包括：
S10361、利用倾斜角θf下的函数值f(θf)插值得实值函数即
S10362、用实值函数对实值函数f(θ)进行近似，求解的最小值点θopt，求解θopt下的互不重叠矩形块集合Ω(θopt)即获得每个多边形的多个矩形块；
优选的，步骤S10361包括：
采用径向基核函数(RBF)插值得到f(θ)，公式如下：
其中，λk是各θk项的系数。
优选的，所述预设DLP投影尺寸为所述DLP 3D打印机的紫外光所投影的矩形的尺寸。
第二方面，本发明提供一种DLP 3D打印机打印装置，其特征在于，包括：
三维模型切片单元，用于根据预设打印层高度，对待打印三维模型进行逐层切片，获得多个打印层；
打印层分解单元，用于将每个所述打印层分解成多个分离的多边形；
多边形分割单元，用于根据预设DLP投影尺寸，对每个所述多边形按预设倾斜角进行分割，获得每个多边形的多个矩形块；
打印顺序确定单元，用于确定每个所述打印层对应的多个所述矩形块的打印顺序，使DLP 3D打印机按所述打印顺序逐层打印出三维模型。
由上述技术方案可知，本发明提供一种DLP 3D打印方法及装置，根据预设的打印层高度，对待打印的三维模型进行逐层切片，获得N个打印层；将每个所述打印层分成n个分离的多边形{P_1,P_2,…,P_n}；根据预设的DLP投影尺寸，对每个所述多边形 进行分割，获得每个多边形的M个矩形块；根据所述的每个打印层分割所得的矩形块，确定每个打印层的矩形块的打印顺序，并将所述每个打印层的确定打印顺序后的矩形块依次发送给所述DLP 3D打印机，以使所述DLP 3D打印机根据所述打印顺序逐层打印出三维模型；其中，N,n,M为正整数，能够使得DLP 3D打印机适用于大规模的三维模型的打印，并在保证打印精度的前提下，获得较高的打印效率。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的DLP 3D打印机打印方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的待打印的三维模型和切片后打印层的示意图；
图3为本发明实施例提供的对待打印的三维模型进行切片后的打印层的多边形抽象图；
图4为本发明实施例提供的对打印层的一个多边形进行分割的算法流程图；
图5为本发明实施例提供的在固定倾斜角情况下对多边形进行分割的平面分割示意图；
图6为本发明实施例提供的一种DLP 3D打印机打印装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种DLP3D打印机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1示出了本发明一实施例提供DLP 3D打印机打印方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的DLP 3D打印机打印方法如下所述。
S101、根据预设打印层高度，对待打印三维模型进行逐层切片，获得多个打印层。
应理解的是，将待打印的三维模型置于三维空间中，按照预设的打印层高度对待打印的三维模型进行分层，进而获得N个打印层，其中，N为正整数，每个打印层至少包括一个多边形，多边形可以为规则的图形，也可以为不规则的图形。
三维模型的每一个打印层具体指的是三维模型在其打印方向上每隔一个打印高度，使用一个平面切割三维模型得到的多个平面。每一个平面可以用一个或者多个不规则多边形表示，这样的平面被称之为打印层或者打印平面。
S102、将每个所述打印层分解成多个分离的多边形。
应理解的是，将每个所述打印层分成n个分离的多边形{P1,P2,…,Pn}，其中，分离指各个多边形间无重叠区域。
S103、根据预设DLP投影尺寸，对每个所述多边形按预设倾斜角进行分割，获得每个多边形的多个矩形块。
应理解的是，根据预设的DLP投影尺寸，对每个多边形进行分割，获得每个多边形的M个矩形块，其中，M为正整数。
应理解的是，DLP投影尺寸为DELTA型DLP 3D打印机的紫外光所投影的范围，投影的范围为矩形状。DLP 3D打印机使用光固化成型技术，其打印尺寸是高强度投影光的范围，在投影光范围内，光固化树脂可以快速固化，在光投影范围外，光固化树脂不固化。
应理解的是，本实施例中的三维模型是远远大于DLP投影尺寸的三维模型。
S104、确定每个所述打印层对应的多个所述矩形块的打印顺序，使DLP 3D打印机按所述打印顺序逐层打印出三维模型。
应理解的是，根据每个打印层的M个矩形块，确定每个打印层的打印序列，并将每个打印层的打印序列发送给DLP 3D打印机，DLP 3D打印机接收每个打印层的打印序列，并按照打印序列进行打印，进而获得三维模型。
通过本实施例提供的用于DLP 3D打印机的平面分割方法，能够使得DLP 3D打印机适用于大规模的三维模型的打印，并在保证打印精度的前提下，获得较高的打印效率。
在本发明的另一个优选的实施方式中，步骤S103包括：
S1031、获取多边形Pi的倾斜角满足预设条件的倾斜角的集合Θ，其中Pi为多个分离的多边形中的第i个，i为正整数；
S1032、若集合Θ不为空集，从集合Θ中弹出一个元素θf，对多边形Pi固定倾斜角θ＝θf；
S1033、根据预设的DLP投影尺寸和倾斜角θ，对多边形Pi进行分割，得到互不重叠矩形块集合Ω(θ)；
S1034、求解函数f(θ)＝|Ω(θ)|；
S1035、若集合Θ不为空集，执行步骤S1032；
S1036、对所述多边形P，求解多边形Pi最优倾斜角θopt＝argminθf(θ)，求解θopt下的互不重叠矩形块集合Ω(θopt)，即获得每个多边形的多个矩形块。
在本发明的另一个优选的实施方式中，所述预设条件为：
或
所述多边形Pi旋转θf后凸包的各个边与纵轴平行的倾斜角，其中θf为多边形Pi的倾斜角。
图2为本发明实施例提供的待打印三维模型和切片后打印层的示意图，左侧三维空间中的图案为待打印的三维模型，右侧两个二维图像是左侧两个平面对三维模型切片所得的打印层图像，具体为打印层截面信息在二维平面上的显示效果。
图3为本发明实施例提供的对待打印的三维模型进行切片后的打印层的多边形抽象图，如图3所示，打印层由p1,p22个分离的多边形组成，矩形R表示DLP投影尺寸。
图4为本发明实施例提供的对打印层的一个多边形进行分割的算法流程图，如图4所示，本实施例的对打印层的一个多边形Pi的分割算法如下所述。
(1)选取满足条件或所述多边形Pi旋转θf后凸包的各个边与纵轴平行的倾斜角θf的集合记为Θ。
(2)若集合Θ不为空集，从集合Θ中弹出一个元素θf，对所述多边形Pi，固定一个倾斜角θ＝θf，若集合Θ为空集，跳至(4)。
(3)根据预设的DLP投影尺寸(w×h)和倾斜角θ，对多边形Pi进行分割，获得互不重叠矩形块集合Ω(θ)，求解函数f(θ)＝|Ω(θ)|，(2)判断。
(4)对所述多边形Pi，寻找最优的倾斜角θopt＝argminθf(θ)，求解θopt下的互不重叠矩形块集合Ω(θopt)。
其中，倾斜角θ决定所述多边形P分割得矩形块的朝向，所述矩形块尺寸与DLP投影尺寸相同，函数f(θ)表示对所述多边形P固定倾斜角θ下分割所得的矩形块数。
在本发明的另一个优选的实施方式中，步骤S1033包括：
S10331、根据预设的倾斜角θ，旋转多边形Pi得到多边形Pr，计算多边形Pr的包围盒；
S10332、根据预设DLP投影尺寸，将所述包围盒，分割成若干互不重叠的平板S；
S10333、对多边形Pr落在所述平板S中的部分S∩Pr，根据预设DLP投影尺寸，分割成与DLP投影尺寸相同的互不重叠的矩形块，得到集合Ω(θ)。
值得说明的是，所述对所述多边形P，根据预设的倾斜角θ，旋转所述多边形，采用下式进行计算:
xr＝xcosθ+ysinθ
yr＝ycosθ-xsinθ
其中，(x,y)为所述多边形P的顶点坐标，(xr,yr)为旋转后多边形Pr的对应顶点坐标。
值得说明的是，所述对旋转后的多边形Pr计算包围盒(包围盒的边与坐标轴平行)，采用旋转后多边形Pr的横纵坐标最大最小值xmax,ymax,xmin,ymin作为所述包围盒的各顶点的横纵坐标值:
所述包围盒的各顶点坐标为o1(xmin,ymin),o2(xmax,ymin),o3(xmax,ymax),o4(xmin,ymax)；
所述包围盒的各边记为e1＝o1o2,e2＝o2o3,e3＝o3o4,e4＝o4o1；
其中所述包围盒顶点和边的标记均沿逆时针方向。
在本发明的另一个优选的实施方式中，步骤S10332包括：
对所述包围盒的边用长为w或h的线段覆盖，线段首尾相连，用过线段端点且垂直于线段的射线将所述包围盒分成若干不重合的平板；
其中，对所述平板S，将所述线段记为s，将上下两条射线分别记为lu和ll。
在本发明的另一个优选的实施方式中，步骤S10333包括：
计算所述旋转后多边形Pr落在所述平板S中的顶点集合，记为v(S)；
计算所述旋转后多边形Pr与所述平板上下射线lu和ll的交点集合，分别记为Ju和Jl；
对集合J＝Ju∪Jl∪v(S)中的点按所述射线lu的方向进行坐标升序排序；
如果所述集合J不为空，从集合J顶部弹出一点pt(J＝J\pt)，由点pt确定若干矩形块(至少一个)并更新集合J，重复此步骤直到所述集合J为空。
由点pt确定若干矩形块(至少一个)并更新集合J，包括:
记o＝pt在所述平板S中放置一个矩形块R，使得所述矩形块的边(逆时针记为)满足并移除所述集合J中所有落在所述矩形块R中的点；
如果所述矩形块R的边与所述旋转后多边形Pr相交，更新返回上一步；
重复上述两个步骤直至所述矩形块R的边与所述旋转后多边形Pr不相交。
在本发明的另一个优选的实施方式中，步骤S1036包括：
S10361、利用倾斜角θf下的函数值f(θf)插值得实值函数即
S10362、用实值函数对实值函数f(θ)进行近似，求解的最小值点θopt，求解θopt下的互不重叠矩形块集合Ω(θopt)即获得每个多边形的多个矩形块；
在本发明的另一个优选的实施方式中，步骤S10361包括：
采用径向基核函数(RBF)插值得到f(θ)，公式如下：
其中，λk是各θk项的系数。
在本发明的另一个优选的实施方式中，所述预设DLP投影尺寸为所述DLP 3D打印机的紫外光所投影的矩形的尺寸。
图5为本发明实施例提供的在固定倾斜角情况下对多边形进行分割的平面分割示意图，如图5所示，本实施例的在固定倾斜角θ情况下对多边形P进行分割的算法如下所述。
(1)对所述多边形P，根据预设的倾斜角θ，旋转所述多边形(图5(a)多边形旋转后如图5(b)所示)，采用下式得到旋转后的多边形Pr:
xr＝xcosθ+ysinθ
yr＝ycosθ-xsinθ
其中，(x,y)为所述多边形P的顶点坐标，(xr,yr)为旋转后多边形Pr的对应顶点坐标。
(2)对旋转后多边形Pr计算包围盒(包围盒的边与坐标轴平行)，采用旋转后多边形Pr的横纵坐标最大最小值xmax,ymax,xmin,ymin作为所述包围盒的各顶点的横纵坐标值:
所述包围盒的各顶点坐标为
o1(xmin,ymin),o2(xmax,ymin),o3(xmax,ymax),o4(xmin,ymax)；
所述包围盒的各边记为e1＝o1o2,e2＝o2o3,e3＝o3o4,e4＝o4o1；
计算得到的包围盒如图5(b)所示。
(3)对所述包围盒，根据预设DLP投影尺寸(w×h)，分割成宽度为w或h的若干互不重叠的平板：
1)对所述包围盒的边e4用长为w(或h)的线段覆盖，线段首尾相连(长为w和h都进行计算，最后得到矩形块数少的作为最终结果)，如图5(c)中线段s,s′所示；
2)用过线段端点且垂直于线段的射线将所述包围盒分成若干不重合的平板，如图5(d)中平板S,S′所示；
其中，对所述平板S，将上下两条射线分别记为lu和ll，如图5(d)所示。
(4)对所述旋转后多边形Pr落在所述平板S中的部分S∩Pr，根据预设DLP投影尺寸(w×h)，分割成与DLP投影尺寸相同的互不重叠的矩形块(对所述平板S所得互不重叠的矩形块如图5(e)所示)：
1)计算所述旋转后多边形Pr落在所述平板S中的顶点集合，记为v(S)；
2)计算所述旋转后多边形Pr与所述平板上下射线lu和ll的交点集合，分别记为Ju和Jl；
3)对集合J＝Ju∪Jl∪v(S)中的点按所述射线lu的方向进行坐标升序排序；
4)如果所述集合J不为空，从集合J顶部弹出一点pt(J＝J\pt)；
5)由点pt确定若干矩形块(至少一个)并更新集合J：
①记o＝pt，在所述平板S中放置一个矩形块R，使得所述矩形块的边(逆时针记为)满足并移除所述集合J中所有落在所述矩形块R中的点；
②如果所述矩形块R的边与所述旋转后多边形Pr相交，更新返回①，如果所述矩形块R的边与所述旋转后多边形Pr不相交则返回4)。
(5)对其余平板(如图5中的平板S′)重复步骤(4)。
最终，在固定倾斜角θ情况下对多边形P进行分割所得互不重叠的矩形块如图5(f)所示。
图6示出了本发明一实施例提供的DLP 3D打印机打印装置结构示意图，如图6所示，本实施例中的DLP 3D打印机打印装置包括：
三维模型切片单元601，用于根据预设打印层高度，对待打印三维模型进行逐层切片，获得多个打印层；
打印层分解单元602，用于将每个所述打印层分解成多个分离的多边形；
多边形分割单元603，用于根据预设DLP投影尺寸，对每个所述多边形按预设倾斜角进行分割，获得每个多边形的多个矩形块；
打印顺序确定单元604，用于确定每个所述打印层对应的多个所述矩形块的打印顺序，使DLP 3D打印机按所述打印顺序逐层打印出三维模型。
可理解的是，上述装置与上述方法是一一对应的关系，上述方法中的实施细节也适用于上述装置，因此，本实施例不再对上述装置的具体实施细节进行详细描述。
通过本发明提供的用于DLP 3D打印机的平面分割方法及装置，能够使得DLP 3D打印机适用于大规模的三维模型的打印，并在保证打印精度的前提下，获得较高的打印效率。
图7为本发明实施例提供的一种DLP 3D打印机的结构示意图，如图7所示，本实施例的DLP 3D打印机如下所述。
所述DLP 3D打印机，包括设有液体槽的基座，和设置在基座上的DELTA型打印结构。DELTA型打印结构允许打印平台竖直和水平方向上的运动，使得每个打印层的打印面积大于DLP投影尺寸，从而打印出比传统DLP 3D打印机更大的三维模型。
值得说明的是，DELTA型DLP 3D打印机为采用DELTA型打印结构的数字光处理快速成型3D打印机。
本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在于该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是互相排斥之处，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
最后应说明的是：本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种DLP 3D打印机打印方法，其特征在于，包括：
S101、根据预设打印层高度，对待打印三维模型进行逐层切片，获得多个打印层；
S102、将每个所述打印层分解成多个分离的多边形；
S103、根据预设DLP投影尺寸，对每个所述多边形按预设倾斜角进行分割，获得每个多边形的多个矩形块；
S104、确定每个所述打印层对应的多个所述矩形块的打印顺序，使DLP 3D打印机按所述打印顺序逐层打印出三维模型；
其中，步骤S103包括：
S1031、获取多边形Pi的倾斜角满足预设条件的倾斜角的集合Θ，其中Pi为多个分离的多边形中的第i个，i为正整数；
S1032、若集合Θ不为空集，从集合Θ中弹出一个元素θf，对多边形Pi固定倾斜角θ＝θf；
S1033、根据预设的DLP投影尺寸和倾斜角θ，对多边形Pi进行分割，得到互不重叠矩形块集合Ω(θ)；
S1034、求解函数f(θ)＝|Ω(θ)|；
S1035、若集合Θ不为空集，执行步骤S1032；
S1036、对所述多边形P，求解多边形Pi最优倾斜角θopt＝arg minθf(θ)，求解θopt下的互不重叠矩形块集合Ω(θopt)，即获得每个多边形的多个矩形块。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件为：
或
所述多边形Pi旋转θf后凸包的各个边与纵轴平行的倾斜角，其中θf为多边形Pi的倾斜角。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1033包括：
S10331、根据预设的倾斜角θ，旋转多边形Pi得到多边形Pr，计算多边形Pr的包围盒；
S10332、根据预设DLP投影尺寸，将所述包围盒，分割成若干互不重叠的平板S；
S10333、对多边形Pr落在所述平板S中的部分S∩Pr，根据预设DLP投影尺寸，分割成与DLP投影尺寸相同的互不重叠的矩形块，得到集合Ω(θ)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S10332包括：
对所述包围盒的边用长为w或h的线段覆盖，线段首尾相连，用过线段端点且垂直于线段的射线将所述包围盒分成若干不重合的平板；
其中，对所述平板S，将所述线段记为s，将上下两条射线分别记为lu和ll。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S10333包括：
计算所述旋转后多边形Pr落在所述平板S中的顶点集合，记为
计算所述旋转后多边形Pr与所述平板上下射线lu和ll的交点集合，分别记为和
对集合中的点按所述射线lu的方向进行坐标升序排序；
如果所述集合不为空，从集合顶部弹出一点由点pt确定若干矩形块(至少一个)并更新集合重复此步骤直到所述集合为空。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1036包括：
S10361、利用倾斜角θf下的函数值f(θf)插值得实值函数即
S10362、用实值函数对实值函数f(θ)进行近似，求解的最小值点θopt，求解θopt下的互不重叠矩形块集合Ω(θopt)即获得每个多边形的多个矩形块。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S10361包括：
采用径向基核函数(RBF)插值得到f(θ)，公式如下：
其中，λk是各θk项的系数。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设DLP投影尺寸为所述DLP 3D打印机的紫外光所投影的矩形的尺寸。
9.一种DLP 3D打印机打印装置，其特征在于，包括：
三维模型切片单元，用于根据预设打印层高度，对待打印三维模型进行逐层切片，获得多个打印层；
打印层分解单元，用于将每个所述打印层分解成多个分离的多边形；
多边形分割单元，用于根据预设DLP投影尺寸，对每个所述多边形按预设倾斜角进行分割，获得每个多边形的多个矩形块；
打印顺序确定单元，用于确定每个所述打印层对应的多个所述矩形块的打印顺序，使DLP 3D打印机按所述打印顺序逐层打印出三维模型；
其中，所述多边形分割单元具体用于：
获取多边形Pi的倾斜角满足预设条件的倾斜角的集合Θ，其中Pi为多个分离的多边形中的第i个，i为正整数；
若集合Θ不为空集，从集合Θ中弹出一个元素θf，对多边形Pi固定倾斜角θ＝θf；
根据预设的DLP投影尺寸和倾斜角θ，对多边形Pi进行分割，得到互不重叠矩形块集合Ω(θ)；
求解函数f(θ)＝|Ω(θ)|；
对所述多边形P，求解多边形Pi最优倾斜角θopt＝arg minθf(θ)，求解θopt下的互不重叠矩形块集合Ω(θopt)，即获得每个多边形的多个矩形块。
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