CN111086206A - 三维模型的打印方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三维模型的打印方法、设备以及一种牙齿模型。该三维模型具有向内凹陷而形成的内凹部，该方法包括：形成从该三维模型的内侧壁延伸至该内凹部的至少一个支撑部，以支撑该内凹部。该三维打印设备适于打印该三维模型。该牙齿模型，包括一个或多个牙齿，其中至少一个牙齿为空心结构且具有由窝沟处向内凹陷所形成的内凹部，内凹部通过至少一个支撑部连接到所述牙齿的内侧壁。本发明的打印方法只需少量时间及材料即可形成所需打印的三维模型而又不影响模型表面质量，提高了打印效率且降低了打印成本，也可减少传统支撑碎片对模型表面的影响。

Description

三维模型的打印方法和设备

技术领域

本发明涉及三维打印技术，尤其是涉及三维模型的打印方法和设备。

背景技术

在牙科医疗器械领域需要制作患者的牙齿模型以帮助医生进行牙齿治疗或者矫正。由于各个患者的牙齿模型均是独特的，因此很适合使用三维打印技术来成型。三维打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，三维打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成各种形状复杂的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。

目前三维打印技术的成型方式仍在不断演变，所使用的材料也多种多样。在各种成型方式中，光固化法是较为成熟的方式。光固化法是利用光固化材料被紫外光照射后发生固化的原理，进行材料累加成型，具有成型精度高、表面光洁度好、材料利用率高等特点。

光固化法会从底部(或者顶部)逐层打印，从而形成工件。在这一过程中，由于成型物存在于液态光固化树脂中，为保证成型物不发生漂移，每一层材料都需要由它之下的结构支撑连接到成型底板上。因此，三维打印的数字模型都会包含一些冗余的支撑结构，以便对原本模型中和上部结构有连接，但和下部结构悬空的部分提供支撑。以牙齿模型为例，模型中的每个牙齿为空心结构，牙齿的窝沟向内凹陷从而在牙齿内部形成内凹部。当从牙根处逐层往上打印牙齿时，会在内凹部下方额外地形成支撑柱，以便支撑内凹部。这种方式增加了打印所耗费的时间和材料，同时支撑的碎片可能粘敷在模型表面，影响产品质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三维模型的打印方法和设备，其不必形成从底部延伸到内凹部的支撑柱。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种三维模型的打印方法，所述三维模型具有向内凹陷而形成的内凹部，所述方法包括：形成从所述三维模型的内侧壁延伸至所述内凹部的至少一个支撑部，以支撑所述内凹部。

可选地，在成型所述内凹部之前，形成至少一个支撑部，所述至少一个支撑部从所述三维模型的内侧壁倾斜向上延伸至所述内凹部的预定形成位置。

可选地，在成型所述内凹部时，形成从所述三维模型的内侧壁水平延伸至所述内凹部的至少一个支撑部。

可选地，从所述三维模型的底端逐层打印所述内凹部和所述支撑部。

可选地，使用光固化三维打印法打印所述三维模型。

可选地，在成型所述内凹部时，形成位于同一直线上的两个所述支撑部。

可选地，在成型所述内凹部时，形成从不同的水平方向连接到所述三维模型的内侧壁的至少三个支撑部。

可选地，所述支撑部为片状且平行于所述三维模型的高度方向。

可选地，在打印所述内凹部和所述支撑部时，所述支撑部的每一层为线状。

可选地，所述三维模型为牙齿模型，所述牙齿模型包括一个或多个牙齿，其中至少一个牙齿具有窝沟且为空心结构，其中所述内凹部是由所述至少一个牙齿的窝沟处向内凹陷所形成。

可选地，所述方法还包括在使用所述三维模型时保留所述支撑部。

可选地，在形成从所述三维模型的内侧壁延伸至所述内凹部的至少一个支撑部，以支撑所述内凹部之前还包括：将数字三维模型划分为多层；识别所述多层的各层中未和主体连接的孤岛型区域，所述孤岛型区域为所述内凹部的其中一层；其中当识别到所述数字三维模型的一层中存在孤岛型区域时，提前若干层形成所述至少一个支撑部的一层。

可选地，在形成从所述三维模型的内侧壁延伸至所述内凹部的至少一个支撑部，以支撑所述内凹部之前还包括：将数字三维模型划分为多层；识别所述多层的各层中未和主体连接的孤岛型区域，所述孤岛型区域为所述内凹部的其中一层；其中当识别到所述数字三维模型的一层中存在孤岛型区域时，则形成所述至少一个支撑部的一层。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案还提出了一种三维打印设备，适于打印三维模型，所述三维模型具有向内凹陷而形成的内凹部，所述三维打印设备包括打印机构和控制器，所述控制器配置为控制所述打印机构执行上述的方法。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案还提出了一种牙齿模型，包括一个或多个牙齿，其中至少一个牙齿具有窝沟且为空心结构，所述至少一个牙齿具有由窝沟处向内凹陷所形成的内凹部，其特征在于，所述内凹部通过至少一个支撑部连接到所述牙齿的内侧壁。

可选地，所述至少一个支撑部从所述牙齿的内侧壁倾斜向上延伸至所述内凹部。

可选地，所述至少一个支撑部从所述牙齿的内侧壁水平延伸至所述内凹部。

可选地，所述支撑部的数量为两个且位于同一直线上。

可选地，所述支撑部的数量多于两个且从不同的水平方向连接到所述牙齿的内侧壁。

可选地，所述支撑部为片状且平行于所述牙齿的高度方向。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案还提出了一种提供数字牙齿模型的方法，包括提供一数字牙齿模型，所述数字牙齿模型包括一个或多个牙齿，其中至少一个牙齿具有由窝沟处向内凹陷所形成的内凹部，其中所述内凹部通过至少一个支撑部连接到所述牙齿的内侧壁。

本发明的牙齿模型的三维打印方法和设备在成型三维模型的内凹部时，会形成从三维模型的内侧壁延伸向内凹部的至少一个支撑部，以支撑内凹部。这样，本发明不必在内凹部下方形成垂直的支撑柱，从而节省了打印支撑柱的时间和材料。本发明一个方面的支撑部为片状，只需少量时间及材料即可形成，从而提高了打印效率且降低了打印成本，同时支撑部件在打印完成后不再去除，可以避免支撑碎片对模型表面的影响。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1示出根据本发明一实施例的光固化型三维打印设备的基本结构。

图2是普通的牙齿结构示意图。

图3是牙齿模型的立体图。

图4A、4B是图3所示牙齿模型中牙齿的一种常规内部结构示意图。

图5A是本发明实施例一的牙齿模型中牙齿的示例性内部结构示意图。

图5B是本发明实施例二的牙齿模型中牙齿的示例性内部结构示意图。

图6A是图5A所示实施例的一变化例。

图6B是图5B所示实施例的一变化例。

图7A是本发明实施例三的牙齿模型中牙齿的示例性内部结构示意图。

图7B是本发明实施例四的牙齿模型中牙齿的示例性内部结构示意图。

图8A是本发明实施例五的牙齿模型中牙齿的示例性内部结构示意图。

图8B是图8A所示实施例的一变化例。

图9示出根据本发明一实施例的光固化型三维打印方法的流程图。

图10A-10D示出根据本发明一实施例的光固化型三维打印过程示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。

图1示出根据本发明一实施例的光固化型三维(three dimensional,3D)打印设备的基本结构。这一3D打印设备100包括用于容纳光固化树脂的物料槽110、用于使光固化树脂固化的图像曝光系统120、以及用于连接成型工件的升降台130。图像曝光系统120位于物料槽110上方，并可照射光束图像使物料槽110液面的一层光固化树脂被固化。每次图像曝光系统120照射光束图像致使一层光固化树脂固化后，升降台130都会带动成型的那层光固化树脂略微下降，并通过刮板131使固化后的工件顶面均匀铺展光固化树脂，等待下一次照射。如此循环，将会得到逐层累加成型的三维工件。

图像曝光系统120可以照射光束图像至光固化树脂，形成所需的曝光图案。图像曝光系统120可以使用能够形成光束图像的各种已知技术。

举例来说，在一个实施例中，图像曝光系统120可以使用数字光处理(DigitalLight Procession,DLP)投影技术。DLP投影成像技术是使用数字微镜元件(DigitalMicromirror Device,DMD)控制对光的反射来实现的。数字微镜元件可视为一镜面。这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的。每一个微镜代表一个像素，图像就由这些像素所构成。

在另一个实施例中，图像曝光系统120还可以使用液晶(LCD)投影技术。液晶面板中包含了许多像素，每个像素可以单独控制偏振光的偏振方向，配合液晶面板两侧的偏振光滤光器可控制某一像素的光线是否通过，因此经过液晶面板系统的光束是图像化的。

在又一实施例中，还可以使用激光打印技术。

光固化型3D打印设备100输入的是打印对象的三维数据模型，再将三维数据模型分解成许多二维图像。每个二维图像代表打印对象的一层。光固化型3D打印设备100将这些二维图像发送给图像曝光系统120后，由后者进行投影。

在本发明的实施例中，可以使用图1所示的光固化型3D打印设备100来打印三维模型。对于具有空腔结构的三维模型来说，当该空腔结构所对应的外表面具有向内凹陷时，在其内部的也会形成一内凹部。在对这种具有内凹部的空腔结构进行三维打印时，需要额外增加支撑结构，既耗时又费材料。本发明的实施例以牙齿模型为例，具体说明本发明的三维模型的打印方法。

图2是普通的牙齿结构示意图。参考图2所示，一颗健康的牙齿主要包括裸露在牙龈外面的牙冠210和被覆盖在牙龈之内的牙根220。一颗牙齿的构造从外到内依次为牙釉质230、牙本质240和牙骨质250。牙体的中心是一个空腔，称为髓腔260，其中容纳牙髓。图2所示为一颗磨牙，其牙冠210的顶部具有一向下凹陷部。本发明的牙齿模型的三维打印方法和设备主要是针对牙冠210顶部具有向下凹陷部的，而且为节省材料，牙齿模型被设计成等厚度壳体结构。

图3是常见的牙齿模型的立体图。一件牙齿模型主要包括上牙、下牙及牙龈。考图3所示的牙齿模型仅包括下牙及牙龈部分。健康成年人的牙齿通常包括32颗恒压。按牙齿的形态与功能分为切牙、尖牙、双尖牙(前磨牙)和磨牙。其中双尖牙和磨牙的牙冠部都具有一定的向下凹陷部。

图4A、4B是图3所示牙齿模型中牙齿的内部结构示意图。参考图4A所示，该牙齿的模型为空心结构，在牙冠的外表面上具有一向下凹陷部500，由于牙齿模型被设计成等厚度壳体结构，所以在牙齿的内部也会形成一内凹部510。该内凹部510在该牙齿内部的空心结构里向下凸出，内凹部510上距离该牙齿模型底部最近的点为其顶点M。相应地，在牙齿内部的空腔处还具有若干向上凸起的顶部512。该顶部512的数量为两个及以上。每一个顶部512距离该牙齿模型底部的距离可以是不一样的。每一个顶部512到该牙齿模型底部的距离大于内凹部510到该牙齿模型底部的距离。

在对该牙齿模型进行三维打印时，通常是从牙根处逐层往上打印。为了支撑该牙齿模型的内凹部510，需要从最底层相应于该内凹部的位置开始逐层打印一支撑柱400，直到该支撑柱400到达内凹部510的顶点M的位置为止，如图4B所示。进一步地，该支撑柱400还可以继续向上包覆该内凹部510的其他部位，以加强支撑作用。然而，这种方式除了耗费时间和材料之外，由于在该牙齿模型的空心结构中增加了一根额外的支撑柱。在牙齿模型制作完成之后，用户还需要花费额外的工作去掉该支撑柱。

实施例一

图5A是本发明实施例一的牙齿模中牙齿的示例性内部结构示意图。参考图5A所示，该模型的内凹部510被一支撑部521所支撑。该支撑部521的一端与该模型的内侧壁520相连接，支撑部521的另一端与该内凹部510相连接。该支撑部521与模型内侧壁520相连接的部位可以是从图5A中的位置A到位置B之间的任何位置。其中，位置A是在内侧壁520上与内凹部510水平高度相同的部位，位置B位于该模型内侧壁520的最底部。当该支撑部521与模型内侧壁520相连接的部位处于位置A以下时，即该支撑部521在内侧壁520与内凹部510之间倾斜连接。

实施例二

图5B是本发明实施例二的牙齿模型中牙齿的示例性内部结构示意图。参考图5B所示，当该支撑部521与模型内侧壁520相连接的部位处于位置A时，即该支撑部521在内侧壁520与内凹部510之间水平连接。

在图5A和5B所示的实施例中，该支撑部521的形状可以是柱状或线状。

在其他的实施例中，该牙齿模型可以包括两个及以上的支撑部521。图6A-6B、图7A-7B所示的实施例中都包含了两个及以上的支撑部521。

图6A示出了图5A所示实施例的一变化例。参考图6A所示，是在图5A所示的牙齿模型的基础上，除了倾斜连接在牙齿模型内凹部510和内侧壁520之间的一个支撑部521之外，还增加了若干个辅助支撑部522。这些增加的辅助支撑部522与图5A所示实施例的牙齿模型原有的支撑部521之间不完全接触，每一个辅助支撑部522之间也不完全接触。也就是说，最靠近原有支撑部521的辅助支撑部522可以在某一端部与该原有的支撑部521相接触，而另一端部不接触；两个相邻的辅助支撑部522之间也可以在某一端部相接触，而另一端部不接触。优选地，在此变化例中，每一个新增加的辅助支撑部522的方向都与原有的支撑部521的方向平行，且两两之间相隔一定的距离。也就是说，所有的辅助支撑部522和原有的支撑部521之间都两两不相接触，如图6A所示，支撑部总体呈平行的梯子状。

图6B示出了图5B所示实施例的一变化例。与图6A所示的变化例类似的，图6B所示的变化例是在图5B所示的牙齿模型的基础上，除了水平连接在牙齿模型内凹部510和内侧壁520之间的一个支撑部521之外，还增加了若干个辅助支撑部522。这些新增加的辅助支撑部522与图5B所示实施例的牙齿模型原有的支撑部521之间不完全接触，每一个辅助支撑部522之间也不完全接触。也就是说，最靠近原有支撑部521的辅助支撑部522可以在某一端部与该原有的支撑部521相接触，而另一端部不接触；两个相邻的辅助支撑部522之间也可以在某一端部相接触，而另一端部不接触。优选地，在此变化例中，每一个新增加的辅助支撑部522的方向都与原有的支撑部521的方向平行，且两两之间相隔一定的距离。也就是说，所有的辅助支撑部522和原有的支撑部521都两两不相接触，如图6B所示，支撑部总体呈平行的梯子状。

可以理解的是，图6A和图6B所示的实施例相比于图5A和5B所示的实施例来说，两个及以上的支撑部521会对牙齿模型中的内凹部510产生更好的支撑作用。

实施例三和实施例四

图7A是本发明实施例三的牙齿模型中牙齿的示例性内部结构示意图。图7B是本发明实施例四的牙齿模型中牙齿的示例性内部结构示意图。参考图7A所示，多个支撑部521在内侧壁520与内凹部510之间倾斜连接。参考图7B所示，多个支撑部521在内侧壁520与内凹部510之间水平连接。

可以理解的是，该多个支撑部521可以在牙齿模型的空腔中，以内凹部510的顶点M为圆心，均匀或非均匀分布。

优选地，当该牙齿模型具有两个支撑部521，且该两个支撑部521都是在内侧壁520与内凹部510之间水平连接的，则该两个支撑部521位于同一直线上，如图7B所示。本优选实施例的有益效果在于工艺和算法相对简单。

在其他的实施例中，该多个支撑部521可以同时既包括倾斜连接的支撑部521，也包括水平连接的支撑部521。

可以理解的是，利用多个支撑部521可以对牙齿模型的内凹部510起到更好的支撑作用。特别地，使用三个倾斜或水平连接的支撑部521均匀的分布在以内凹部510的顶点M为圆心的圆周上相比具有较好的支撑作用。

实施例五

图8A是本发明实施例五的牙齿模型中牙齿的示例性内部结构示意图。参考图8A所示，该支撑部521为片状，且平行于该牙齿模型的高度方向，该支撑部521与牙齿模型的内侧壁520连续连接的部位为从位置C到位置D，该支撑部521与内凹部510连续连接的部位为从位置M到位置N。其中，位置C不低于该牙齿模型最底部的位置B，且不高于位置A；位置D高于位置A；位置M为内凹部510上距离牙齿模型底部距离最近的顶点；位置N为内凹部510上高于位置M的某一位置。可以理解的是，当位置M与位置N重合，位置D与位置C重合时，本实施例就相当于图5A或5B所示的实施例。

图8B是图8A所示实施例的一变化例。参考图8B所示，该片状的支撑部521在该牙齿模型的空腔中相应的位置有一对应的顶部512，该片状的支撑部521最高可以与该顶部512相接触，此时，如图8B所示，位置N、位置D都与该顶部512重合。

在其他实施例中，在牙齿模型中可以有两个以上片状的支撑部521，在牙齿模型的空腔中，以内凹部510的顶点M为圆心，均匀或非均匀分布。

需要说明的是，在上述牙齿模型的实施例中，无论支撑部521的形状为柱状、线状或片状等，其需要具有足够的厚度以提供足够的支撑强度。举例来说，这一厚度为0.3mm以上。

本发明还包括一种提供数字牙齿模型的方法。该方法所提供的数字牙齿模型包括一个或多个牙齿，其中至少一个牙齿(例如磨牙)为空心结构且具有由窝沟处向内凹陷所形成的内凹部510。该内凹部510通过至少一个支撑部521连接到该牙齿模型的内侧壁520。该支撑部521的结构包括前述参考图5A-8B所示实施例中的示例性结构。该数字牙齿模型可以被存放在一服务器中，并且可以被下载到如图1所示的3D打印设备中用于打印。

图9示出根据本发明一实施例的光固化型三维打印方法的流程图。参考图9所示，该打印方法的步骤包括：

步骤901：获得打印对象的三维数据模型。例如从一服务器中获得一数字牙齿模型。在一个实施例中，这一数字牙齿模型可为图5A-8B所示实施例中的示例性结构。在另一个实施例中，这一数字牙齿模型可为图4A所示的结构，在这一结构中，数字牙齿模型并未包含预先设计的支撑部。下面的步骤将以数字牙齿模型为图4A所示的结构为例说明。

步骤902：将三维数据模型划分为多层。

这一步骤可在三维打印设备100的控制器中实施。该步骤是三维打印中的常规步骤，在此不再展开。

步骤903：识别各层中未和主体连接的孤岛型区域。

这一步骤可在三维打印设备100的控制器中实施。在该步骤中，控制器可通过图像处理算法识别三维数据模型中的一层中的孤岛型区域。孤岛型区域未和主体连接，因此无法独自被支撑，而需要额外的支撑部。为此，在后续的打印过程中需要打印相应的支撑部。

步骤904：逐层打印各层。

这一步骤可通过三维打印设备100的控制器控制包括图像曝光系统120和升降台130的打印机构来实施。在这一打印过程中，除了按照数字牙齿模型打印之外，还根据步骤903的识别结果来增加相应的支撑部。

具体地说，对于倾斜支撑部而言，其中当识别到数字牙齿模型的一层中存在孤岛型区域时，提前孤岛型区域若干层形成支撑部的一层。并且，持续形成支撑部的各层，直至其连接到孤岛型区域。对于图5A的结构而言，只需在识别到第一层孤岛型区域时，提前孤岛型区域若干层形成支撑部的一层。对于图6A和图8A、8B的结构而言，可以在识别到第N(N大于或等于2)层孤岛型区域时，也提前孤岛型区域若干层形成支撑部的一层。

对于水平支撑部而言，当识别数字牙齿模型的一层中存在孤岛型区域时，则形成与孤岛型区域位于同一层的支撑部的一层。对于图5B的结构而言，只需在识别到第一层孤岛型区域时，在孤岛型区域的同一层形成支撑部的一层。对于图6B的结构而言，可以在识别到第N(N大于或等于2)层孤岛型区域时，在孤岛型区域的同一层形成支撑部的一层。

需要指出的是，步骤903和步骤904可以部分并行地执行，例如识别孤岛型区域的过程中即在步骤904同时进行打印。或者，步骤903和步骤904也可以先后执行，例如先识别孤岛型区域，再执行步骤904。

图10A-10D示出根据本发明一实施例的光固化型三维打印过程示意图，以牙齿模型为例，对图9所示打印方法中的步骤904做出进一步的说明。在该打印过程中，从牙齿模型的底部开始逐层向顶部打印。参考图10A所示，以图8B所示的牙齿模型内部结构为例，在打印开始的时候，三维打印机首先打印出牙齿模型(图中示出牙齿模型中的一个牙齿)的底部。所打印的图层位置如图10A左图上的虚线所示，对应于该虚线所在位置的牙齿模型的水平剖面图如图10A右图所示，为一不规则形状。由于牙齿模型中相邻牙齿的间隔壁不必打印，因此单个牙齿的底部并非封闭结构。

在逐层打印的过程中，由于打印设备中已经事先存储了所要打印的牙齿模型的数字模型，因此，打印设备的处理器可以通过执行步骤903提前得知该牙齿模型空心结构中的内凹部510所在的位置。根据用户的设置或者打印设备自身的默认设置，打印设备可以在打印该内凹部510所在的层之前先开始形成至少一个支撑部521。参考图10B所示，在该实施例中，片状的支撑部521连接在该牙齿模型的内侧壁520与内凹部510之间。因此，在逐层打印尚未到达内凹部510所在层之前，打印设备会提前开始打印该支撑部521。所打印的图层位置如图10B左图上的虚线所示，该图层表示，支撑部521靠近牙齿模型底部的一小部分与牙齿模型的内侧壁520相连接。对应于该虚线所在位置的牙齿模型的水平剖面图如图10B右图所示，在牙齿模型上，有一小段线状或柱状的凸出部521a与该牙齿模型的内侧壁520相连，该凸出部521a为片状的支撑部521的一部分。

图10C为当打印进行到片状的支撑部521中段时的示意图。所打印的图层位置如图10C左图上的虚线所示，该图层表示，支撑部521已经有大约一半的结构与牙齿模型的内侧壁520相连接。对应于该虚线所在位置的牙齿模型的水平剖面图如图10C右图所示，在牙齿模型上，有一段线状或柱状的支撑部521b与该牙齿模型的内侧壁520相连。

图10D为当打印进行到内凹部510的顶部M处时的示意图。所打印的图层位置如图10D左图上的虚线所示，该图层表示，片状的支撑部521已经将该牙齿模型的内侧壁520与内凹部510连接起来。对应于该虚线所在位置的牙齿模型的水平剖面图如图10D右图所示，在牙齿模型上，从内凹部510的顶部M的位置到该牙齿模型的内侧壁520之间具有一段线状或柱状的支撑部521c。

可以理解的是，以上根据图10A-10D对逐层打印所进行的说明是以图8B所示的实施例为例。图5A-8A所示的实施例的打印过程也适用于与上述打印过程。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

本申请的方法和系统的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。处理器可以是一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。例如，计算机可读介质可包括，但不限于，磁性存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)……)、智能卡以及闪存设备(例如，卡、棒、键驱动器……)。

计算机可读信号介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (21)

1.一种三维模型的打印方法，所述三维模型具有向内凹陷而形成的内凹部，所述方法包括：形成从所述三维模型的内侧壁延伸至所述内凹部的至少一个支撑部，以支撑所述内凹部。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在成型所述内凹部之前，形成至少一个支撑部，所述至少一个支撑部从所述三维模型的内侧壁倾斜向上延伸至所述内凹部的预定形成位置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在成型所述内凹部时，形成从所述三维模型的内侧壁水平延伸至所述内凹部的至少一个支撑部。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，从所述三维模型的底端逐层打印所述内凹部和所述支撑部。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用光固化三维打印法打印所述三维模型。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在成型所述内凹部时，形成位于同一直线上的两个所述支撑部。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在成型所述内凹部时，形成从不同的水平方向连接到所述三维模型的内侧壁的至少三个支撑部。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支撑部为片状且平行于所述三维模型的高度方向。

9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在打印所述内凹部和所述支撑部时，所述支撑部的每一层为线状。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维模型为牙齿模型，所述牙齿模型包括一个或多个牙齿，其中至少一个牙齿具有窝沟且为空心结构，其中所述内凹部是由所述至少一个牙齿的窝沟处向内凹陷所形成。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在使用所述三维模型时保留所述支撑部。

12.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在形成从所述三维模型的内侧壁延伸至所述内凹部的至少一个支撑部，以支撑所述内凹部之前还包括：

将数字三维模型划分为多层；

识别所述多层的各层中未和主体连接的孤岛型区域，所述孤岛型区域为所述内凹部的其中一层；

其中当识别到所述数字三维模型的一层中存在孤岛型区域时，提前若干层形成所述至少一个支撑部的一层。

13.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在形成从所述三维模型的内侧壁延伸至所述内凹部的至少一个支撑部，以支撑所述内凹部之前还包括：

将数字三维模型划分为多层；

识别所述多层的各层中未和主体连接的孤岛型区域，所述孤岛型区域为所述内凹部的其中一层；

其中当识别到所述数字三维模型的一层中存在孤岛型区域时，则形成所述至少一个支撑部的一层。

14.一种三维打印设备，适于打印三维模型，所述三维模型具有向内凹陷而形成的内凹部，所述三维打印设备包括打印机构和控制器，所述控制器配置为控制所述打印机构执行如权利要求1-13任一项所述的方法。

15.一种牙齿模型，包括一个或多个牙齿，其中至少一个牙齿具有窝沟且为空心结构，所述至少一个牙齿具有由窝沟处向内凹陷所形成的内凹部，其特征在于，所述内凹部通过至少一个支撑部连接到所述牙齿的内侧壁。

16.如权利要求15所述的牙齿模型，其特征在于，所述至少一个支撑部从所述牙齿的内侧壁倾斜向上延伸至所述内凹部。

17.如权利要求15所述的牙齿模型，其特征在于，所述至少一个支撑部从所述牙齿的内侧壁水平延伸至所述内凹部。

18.如权利要求15所述的牙齿模型，其特征在于，所述支撑部的数量为两个且位于同一直线上。

19.如权利要求15所述的牙齿模型，其特征在于，所述支撑部的数量多于两个且从不同的水平方向连接到所述牙齿的内侧壁。

20.如权利要求15所述的牙齿模型，其特征在于，所述支撑部为片状且平行于所述牙齿的高度方向。

21.一种提供数字牙齿模型的方法，包括提供一数字牙齿模型，所述数字牙齿模型包括一个或多个牙齿，其中至少一个牙齿具有由窝沟处向内凹陷所形成的内凹部，其中所述内凹部通过至少一个支撑部连接到所述牙齿的内侧壁。

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