CN111104074A - 一种支持在线处理的3d打印服务系统 - Google Patents

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陈泽峰
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Abstract

本发明公开的支持在线处理的3D打印服务系统包括3D模型管理模块、3D打印设备管理模块、3D模型在线创建模块及3D模型处理模块，其中，3D模型管理模块用于根据3D模型的种类，对各个3D模型进行分类及存储；3D打印设备管理模块用于根据将各个3D打印设备连接到3D打印服务系统并对各个3D打印设备进行分类及存储；3D模型在线创建模块用于三维实体图进行建模，生成所述三维实体图对应的3D模型，3D模型处理模块，用于检查3D模型是否具有可打印性并修复不具有打印性的3D模型，降低了建立3D模型的技术门槛高，减少了人力成本，提高了3D打印设备的服务能力和服务效率。

Description

一种支持在线处理的3D打印服务系统
技术领域
本发明涉及3D打印制造技术领域，具体涉及一种支持在线处理的3D打印服务系统。
背景技术
3D打印制造技术是现代信息技术和制造技术融合的产物，丰富和发展了制造业的内涵和产业形态，是现代先进制造业的重要组成部分。经过三十余年发展，3D打印制造已从技术、设备、材料研发转向设备、材料和服务产业化应用。能够高效整合和聚集广域范围内产业上下游资源，充分发挥大众创新参与，为用户提供由设计到制造的开放、共享的3D打印服务系统，已经成为3D打印制造技术的发展趋势。
现有的3D打印服务系统上存在以下缺点和不足：
(1)对普通用户的在线三维设计支持不足
三维模型是开展3D打印的前提，目前国内外平台在三维模型生产方面主要有以下几种方式：一是用户在线下用专业的CAD工具生成三维模型后上传到平台；二是在平台提供的模型库中选择合适的三维模型；三是在平台上提交关于模型的创意和想法，由平台上专业设计师完成三维模型的设计。对于普通用户来说，传统的专业三维设计与建模软件价格昂贵、使用技术门槛高、入门难，平台提供的模型库中模型数量有限，很难满足用户的个性化需求，利用专业设计师完成三维模型设计沟通成本过高。
(2)3D打印设备的接入和共享不足
通过3D打印服务系统将分布在异地的各种3D打印设备接入统一管理并对外提供3D打印服务是开展3D打印服务的基础保障。目前国内外的3D打印服务系统大多还是以自己建立3D打印工作为主，3D打印设备的服务能力和服务周期都很难更上用户的需求。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明实施例提供了一种支持在线处理的3D打印服务系统，该系统包括：
3D模型管理模块、3D打印设备管理模块、3D模型在线创建模块、3D模型处理模块，其中：
所述3D模型管理模块，用于根据3D模型的种类，对各个3D模型进行分类及存储；
所述3D打印设备管理模块，用于根据将各个3D打印设备连接到3D打印服务系统并对各个3D打印设备进行分类管理；
所述3D模型在线创建模块，用于分别利用二维草图和三维实体进行建模，生成所述二维草图和三维实体对应的3D模型；
所述3D模型处理模块，用于检查3D模型是否具有可打印性，若否，则修复所述3D模型。
优选地，还包括3D模型打印模块，其中：
所述3D模型打印模块，用于确定本次3D打印服务使用的材料、服务商。
优选地，所述3D模型打印模块，还用于查看服务商的报价，根据所述报价对本次3D打印服务进行支付并向服务商提交3D模型并驱动3D打印设备对所述3D模型进行在线打印。
优选地，所述3D模型管理模块，还用于发布所述3D模型并提供所述3D模型的信息查询服务及下载服务。
优选地，所述3D模型管理模块，还用于编辑所述3D模型的信息。
优选地，所述3D打印设备管理模块，还用于将所述3D打印设备的信息在3D打印服务系统上注册，将注册信息将发送给系统管理员进行审核并发布审核通过的3D打印设备。
优选地，所述3D打印设备管理模块，还用于提供所述3D打印设备的信息查询服务及编辑所述3D打印设备的信息。
优选地，所述3D打印设备管理模块，还用于远程监控所述3D打印设备。
优选地，所述3D模型在线创建模块，还用于分别对二维草图和三维实体的轮廓线进行识别，生成所述二维草图和三维实体对应的3D模型。
优选地，所述3D模型在线创建模块，还用于在线渲染所述3D模型。
本发明实施例提供的支持在线处理的3D打印服务系统，具有以下有益效果：
(1)支持二维草图及三维实体图的3D模型重建，降低了建立3D模型的技术门槛高，减少了人力成本，能够满足用户的个性化需求；
(2)通过在线打印，提高了3D打印设备的服务能力和服务效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的支持在线处理的3D打印服务系统的结构意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
参照图1，本发明实施例提供的支持在线处理的3D打印服务系统包括3D模型管理模块、3D打印设备管理模块、3D模型在线创建模块、3D模型处理模块及3D模型打印模块，其中：
所述3D模型管理模块，用于根据3D模型的种类，对各个3D模型进行分类及存储。
作为一个具体的实施例，3D模型按种类可分为人物模型、建筑模型、玩具模型、灯具模型等。
所述3D打印设备管理模块，用于根据将各个3D打印设备连接到3D打印服务系统并对各个3D打印设备进行分类管理。
所述3D模型在线创建模块，用于分别利用二维草图和三维实体进行建模，生成所述二维草图和三维实体对应的3D模型。
所述3D模型处理模块，用于检查3D模型是否具有可打印性，若否，则修复所述3D模型。
作为一个具体的实施例，3D模型处理模块选择需要处理的3D模型：用户在系统中选择需要处理的3D模型，其中，3D模型格式可以是stl、obj、step、stp、igs等，对3D模型中的封闭性、最小壁厚、面法线方向等是否存在缺陷进行检查，形成检查结果，对模型中存在的环形孔洞错误、缝隙错误、面法线自动反转、重叠错误、连续套洞错误、错位错误、不共顶点错误和obj格式的3D模型纹理映射等错误进行修复。
所述3D模型打印模块，用于确定本次3D打印服务使用的材料、服务商。
可选地，所述3D模型打印模块，还用于查看服务商的报价，根据所述报价对本次3D打印服务进行支付并向服务商提交3D模型并驱动3D打印设备对所述3D模型进行在线打印。
作为一个具体的实施例，用户在系统中选择本次打印需要使用的模型材料，如陶瓷材料、全彩石膏、尼龙材料、金属材料、光敏树脂等，选择3D打印服务商，服务商的选择可以通过用户手工通过相关条件(地理位置、能力等)，也可在系统推荐的打印服务商中选择。
可选地，所述3D模型管理模块，还用于发布所述3D模型并提供所述3D模型的信息查询服务及下载服务。
作为一个具体的实施例，具有权限的用户能够将本地创建好的3D模型上传到模型库，经过管理员审核通过后将该3D模型发布到模型库的相关分类下，支持上传的模型格式为stl，用户通过客户端能够从模型库中查询和下载所有发布的3D模型。系统管理员能够对已经发布的3D模型进行管理，包括修改模型分类、删除模型以及对3D模型的基本信息进行管理，用户对于模型库中免费下载的3D模型能够通过3D模型下载操作将3D模型的stl文件下载并存储到本地。用户通过关键字对模型库中所有的3D模型进行检索，快速获得所需要的模型。
可选地，所述3D模型管理模块，还用于编辑所述3D模型的信息。
可选地，所述3D打印设备管理模块，还用于将所述3D打印设备的信息在3D打印服务系统上注册，将注册信息将发送给系统管理员进行审核并发布审核通过的3D打印设备。
可选地，所述3D打印设备管理模块，还用于提供所述3D打印设备的信息查询服务及编辑所述3D打印设备的信息。
作为一个具体的实施例，3D打印设备审核通过后，成为系统3D打印设备池中的设备，通过客户端能够查询该设备的基本信息并能够在客户端通过平台接口直接调用该3D打印设备。对所有注册的3D打印设备采用列表方式统一管理，实现对3D打印设备的查询、设备信息修改、删除、升级等操作。实现对接入系统的3D打印设备的远程监控，包括对3D打印设备关键参数的监控、3D打印设备加工状态的监控、3D打印设备加工过程的监控。
优选地，所述3D打印设备管理模块，还用于远程监控所述3D打印设备。
可选地，所述3D模型在线创建模块，还用于分别对二维草图和三维实体的轮廓线进行识别，生成所述二维草图和三维实体对应的3D模型。
可选地，所述3D模型在线创建模块，还用于在线渲染所述3D模型。
作为一个具体的实施例，通过该3D模型在线创建模块具备三维模型在线创建功能，包括草图的创建与编辑、实体建模与编辑、3D模型实时协同设计等功能，实现手绘图形的雕刻轮廓线自动识别，点云网格化等三维重建功能，支持单机Web渲染，达到照片级的效果，同时支持服务器离线渲染功能，通过该3D打印在线创建模块中创建的3D模型统一存储于该3D打印服务系统的3D模型管理模块中。
其中，本发明实施例提供的3D打印服务系统的工作流程如下：
使用在线3D模型在线创建模块，创建3D模型；
将创建好的3D模型存储于3D模型管理模块的模型库中；
从模型库中选择需要处理的3D模型；
使用3D模型处理模块处理该3D模型；
将处理好的3D模型存储在三维模型存储于3D模型管理模块的模型库中；
从该模型库中选择需要打印的模型；
使用在线3D模型打印模块在线创建3D模型打印订单并向3D打印服务商发送该3D模型打印订单；
3D打印服务商获取3D模型打印订单并选择在3D打印服务系统中注册的3D打印设备，打印支付完成的3D模型打印订单。
本发明实施例提供的支持在线处理的3D打印服务系统包括3D模型管理模块、3D打印设备管理模块、3D模型在线创建模块及3D模型处理模块，其中，3D模型管理模块用于根据3D模型的种类，对各个3D模型进行分类及存储；3D打印设备管理模块用于根据将各个3D打印设备连接到3D打印服务系统并对各个3D打印设备进行分类及存储；3D模型在线创建模块用于三维实体图进行建模，生成所述三维实体图对应的3D模型，3D模型处理模块，用于检查3D模型是否具有可打印性并修复不具有打印性的3D模型，降低了建立3D模型的技术门槛高，减少了人力成本，提高了3D打印设备的服务能力和服务效率。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
此外，存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种支持在线处理的3D打印服务系统，其特征在于，包括3D模型管理模块、3D打印设备管理模块、3D模型在线创建模块、3D模型处理模块，其中：
所述3D模型管理模块，用于根据3D模型的种类，对各个3D模型进行分类及存储；
所述3D打印设备管理模块，用于根据将各个3D打印设备连接到3D打印服务系统并对各个3D打印设备进行分类管理；
所述3D模型在线创建模块，用于分别利用二维草图和三维实体进行建模，生成所述二维草图和三维实体对应的3D模型；
所述3D模型处理模块，用于检查3D模型是否具有可打印性，若否，则修复所述3D模型。
2.根据权利要求1所述的3D打印服务系统，其特征在于，还包括3D模型打印模块，其中：
所述3D模型打印模块，用于确定本次3D打印服务使用的材料、服务商。
3.根据权利要求2所述的3D打印服务系统，其特征在于，所述3D模型打印模块，还用于查看服务商的报价，根据所述报价对本次3D打印服务进行支付并向服务商提交3D模型并驱动3D打印设备对所述3D模型进行在线打印。
4.根据权利要求1所述的3D打印服务系统，其特征在于，所述3D模型管理模块，还用于发布所述3D模型并提供所述3D模型的信息查询服务及下载服务。
5.根据权利要求4所述的3D打印服务系统，其特征在于，所述3D模型管理模块，还用于编辑所述3D模型的信息。
6.根据权利要求5所述的3D打印服务系统，其特征在于，所述3D打印设备管理模块，还用于将所述3D打印设备的信息在3D打印服务系统上注册，将注册信息将发送给系统管理员进行审核并发布审核通过的3D打印设备。
7.根据权利要求6所述的3D打印服务系统，其特征在于，所述3D打印设备管理模块，还用于提供所述3D打印设备的信息查询服务及编辑所述3D打印设备的信息。
8.根据权利要求7所述的3D打印服务系统，其特征在于，所述3D打印设备管理模块，还用于远程监控所述3D打印设备。
9.根据权利要求1所述的3D打印服务系统，其特征在于，所述3D模型在线创建模块，还用于分别对二维草图和三维实体的轮廓线进行识别，生成所述二维草图和三维实体对应的3D模型。
10.根据权利要求9所述的3D打印服务系统，其特征在于，所述3D模型在线创建模块，还用于在线渲染所述3D模型。
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