CN111212724B - 处理3d对象模型 - Google Patents

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Abstract

在示例实施方式中，一种处理3D对象模型的方法包括：接收3D对象模型的2D切片的渲染数据，并且生成指示2D切片中的体素距3D对象模型的最近边缘多远的距离值。该方法还包括：从该距离值检测3D对象模型的特征；并且生成修改后的渲染数据，以随后在3D打印系统中使用而在3D部件中产生该特征。

Description

处理3D对象模型
背景技术
增材制造过程可以通过提供构建材料的逐层累积和固化来产生根据数字3D对象模型被图案化的三维(3D)对象。在一些示例中，可以使用热来处理诸如粉末状尼龙之类的构建材料，以使材料在每层的选定区域熔化和固化。在一些示例中，粉末状构建材料的固化可以以其他方式来实现，例如通过使用粘合剂或化学剂来实现。粉末状构建材料的选定区域的固化可以形成正在产生或打印的3D对象的2D截面层。
附图说明
现在将参考附图描述示例，其中：
图1示出了适合于检测3D对象模型中的小特征的3D打印系统的示例的基本框图；
图2示出了从示例3D对象模型的单个2D切片生成的渲染数据的示例；
图3示出了指示每个体素距部件的最近边界多远的示例体素距离数据；
图4示出了到示例特征检测过程的输入和从示例特征检测过程的输出；
图5示出了通过特征检测过程从示例体素距离数据和示例渲染数据检测到的非部件特征的示例；
图6示出了通过特征检测过程从示例体素距离数据和示例渲染数据检测到的部件特征的示例；
图7至图10示出了用于检测不同的部件特征和非部件特征的特征检测过程的示例操作；以及
图11和图12是示出了处理3D对象模型的示例方法的流程图。
在所有附图中，相同的附图标记表示相似但不一定相同的元件。
具体实施方式
在一些示例3D打印过程中，可以在逐层的基础上形成3D对象或部件，其中每层都被处理并与随后的层组合，直到完全形成3D对象。贯穿本说明书，术语“部件”和“对象”及其变体可以互换使用。可以根据数字3D对象模型图案化正被打印的3D对象。3D对象模型中的信息，例如描述3D模型的形状的几何信息，可以存储为纯文本或采用各种3D文件格式(例如STL、VRML、OBJ、FBX、COLLADA、3MF等)的二进制数据。一些3D文件格式可以存储有关3D对象模型的附加信息，例如颜色、纹理、机械特性和材料类型。
3D对象模型中的信息可以限定要打印的3D对象的固体部分。为了从3D对象模型产生3D对象，可以处理3D模型信息以提供3D模型的2D平面或切片。在如下文所述进行渲染之前，每个2D切片通常包括图像和/或数据，该图像和/或数据可以将构建材料(例如粉末)的相应层的一个或多个区域限定为在3D打印过程中粉末将被固化的固体部件区域。粉末层的未被2D切片限定为部件区域的区域包括粉末将不被固化的非部件区域。因此，位于非部件区域(例如孔、间隙和槽)中的粉末在3D打印过程中将不会被固化。此外，位于完全在部件边界外部的非部件区域中的粉末在3D打印过程中将不会被固化。例如，从部件边界延伸到粉末层的边缘的粉末的区域将不会被固化。虽然构建材料在本文中通常被称为粉末状构建材料，例如粉末状尼龙，但无意限制可用于从3D对象模型产生3D对象的构建材料。其他形式和类型的构建材料可以是适当的，并且在本文中被考虑，例如从材料的长股或线切成短段的短纤维或以其他方式形成的短纤维，以及各种粉末和粉末状材料，包括塑料、陶瓷、金属等。
在一些基于粉末和熔化剂的示例3D打印系统中，粉末状构建材料层可以散布在工作区域内的平台或打印床上。可以在将粉末状材料的颗粒熔化在一起或固化以形成部件的区域中，将熔化剂选择性地施加到每个粉末层。可以在部件轮廓周围选择性地施加细化剂，以提高部件分辨率。如下面更详细地讨论的，在一些示例中，可以在非部件区域中和周围施加细化剂，以在部件熔化期间帮助保留孔、间隙或其他非部件区域。细化剂可包括各种流体，例如水、硅、油或可施加到粉末或其他构建材料上以热或机械方式抑制粉末例如在附近其他粉末区域熔化时熔化的其他流体。工作区域中的每层都可以暴露于熔化能量，以将已施加熔化剂处的粉末状材料的颗粒热熔化在一起。然后可以重复该过程，一次一层，直到在工作区域内形成一个或多个3D部件。
如上所述，3D对象模型的每个2D切片指示在3D打印过程中要固化或熔化的相应的粉末层内的区域。2D切片的随后的渲染可以为每个相应的粉末层提供渲染数据，该渲染数据指令3D打印机将粉末层的哪些区域变为部件区域，并且哪些区域变为非部件区域。更具体地说，来自3D对象模型的每个2D切片的渲染数据提供了有关粉末层中每个体素位置是部件还是非部件的二进制指示。例如，对于要成为部件位置的体素位置，渲染数据可以为一(1)，并且对于要成为非部件位置的体素位置，渲染数据可以为零(0)。因此，对于每个2D粉末层，3D打印系统可以使用该层的渲染数据以将熔化剂施加于部件区域，并将细化剂施加于非部件区域，使得在应用熔化能量时，部件区域被熔化，而非部件区域不被熔化。
虽然这种向粉末层施加试剂和熔化能量的通常过程对于打印大多数3D对象是有用的，但它可能不足以准确地复制和/或保留一些3D对象模型中可能存在的较小的特征。小特征可以包括例如小部件特征(例如部件上的柱子或其他突起)，以及小非部件特征(例如部件的小孔、间隙、槽和其他开口区域)。
然而，2D切片渲染数据不提供区分或识别可能存在于部件区域和非部件区域中的这些小特征的信息。相反，如上所述，2D切片渲染数据仅指令3D打印机粉末层的哪些区域将成为部件区域和非部件区域。因此，3D打印机可能实际上没有意识到较小的特征区域，这些较小的特征区域可以通过附加处理(例如施加更多的细化剂)更好地保留。此外，渲染数据无法区分位于部件边界内的非部件区域和完全位于部件边界之外的非部件区域。在一些示例中，这可能导致将细化剂过度施加于完全在部件边界之外的非部件区域。例如，将细化剂施加到在围绕部件边界的较大的非部件区域上的粉末会导致边界过冷，从而导致边界翘曲。在这样的非部件区域中施加细化剂也会导致粉末飞溅，从而使粉末弹出位置并导致试剂分配喷嘴堵塞。
因此，本文描述的示例方法和系统使得能够确定3D对象模型中的特征尺寸，以便于在打印的3D对象中更准确地复制这种特征。通常，保留和/或准确地复制小特征可能涉及附加处理，例如增加在部件中会出现小孔或间隙的区域中细化剂被施加到粉末的量。可以从与3D部件的每个体素相关联的距离数据中确定3D打印部件的正(部件)特征和负(非部件；例如，孔、间隙)特征的尺寸。生成的并与每个体素相关联的距离值表示体素与最近的部件边界之间的距离(以体素为单位)。可以确定和分析局部最大距离值，以提供正(部件)特征和负(非部件)特征的位置和尺寸。这样可以检测出部件内部的小孔和间隙，这些部件内部的小孔和间隙可以通过施加更高密度或更多量的细化剂进行处理。识别这种小孔特征的精确中心及其尺寸(体素半径)，允许将更多量的细化剂施加于检测到的孔的内部以及围绕孔的部件的小区域。细化剂可以防止由于周围部件的热传导而导致的粉末的过度熔化以及小孔和间隙的闭合。
小正(部件)特征的检测还允许保留和保护这种小特征免受3D打印系统中可能发生的其他过程的影响。例如，在一些3D打印系统中，可以产生部件，使其尺寸略大于其3D对象模型指示的尺寸，以适应部件在冷却时的收缩。例如，这可以通过扩大对象模型以补偿收缩来完成。在一些示例中，然后可以实施腐蚀过程以帮助提高部件的尺寸的总体精度。但是，对于小部件特征，例如连接到较大3D部件的小柱子，这样的过程会削弱该小部件特征。这可能导致特征例如在随后的清洁过程中被移除。检测小特征的能力可以使3D打印模式同时对于大特征和小特征都是准确的。通常，本文讨论的基于粉末的熔化剂3D打印系统作为用于确定3D对象模型中的特征尺寸以便于在打印的3D对象中更准确地复制这种特征的示例系统。然而，根据本文所述的示例的确定特征尺寸的3D对象模型的处理不限于基于粉末的熔化剂3D打印系统，还可以应用于其他的增材制造和3D打印系统，例如化学粘合剂系统、金属型3D打印系统等。
在特定示例中，处理3D对象模型的方法包括接收3D对象模型的2D切片的渲染数据并生成指示2D切片中的体素距3D对象模型的最近边缘多远的距离值。该方法还包括从距离值检测3D对象模型的特征并生成修改后的渲染数据，以随后在3D打印系统中使用而在3D部件中产生该特征。
在另一示例中，用于处理3D对象模型的3D打印系统包括存储器，该存储器用于接收用于打印部件的3D对象模型和指示3D对象模型的体素到部件的边缘的距离值的体素距离数据。系统还包括处理器，该处理器被编程有特征检测过程，以基于体素距离数据来检测部件的特征，并且被编程以基于检测到的特征来修改打印渲染数据。
在另一示例中，处理3D对象模型的方法包括确定3D对象模型的2D切片中每个体素的距离值。该距离值指示到根据3D对象模型打印的部件的最近边缘的距离的体素单元数。该方法还包括：如果当前体素具有大于阈值数量的周围比较体素的距离值的距离值，则记录在当前体素的XY坐标处的特征。当前体素的距离值可以被记录为特征的半径尺寸。
图1示出了适合于检测3D对象模型中的小特征的3D打印系统100的示例的基本框图。3D打印系统100仅以示例的方式示出，并且不意图表示完整的3D打印系统。因此，应理解，示例系统100可以包括附加组件并执行本文未具体地示出或讨论的其他功能。
示例3D打印系统100包括可移动打印床102或构建平台102，以用作可在其中打印3D对象的工作空间的地板。在一些示例中，构建平台102可以在Z轴方向上沿竖直方向(即，上下)移动。粉末状构建材料分布器104可将粉末层提供在构建平台102上。粉末分布器104可以包括粉末供应和粉末散布机构，例如滚轴或刀片，以沿Y轴方向在平台102上移动以散布粉末层。液体剂分配器106可以以选择性的方式分别从熔化剂分配器106a和细化剂分配器106b输送熔化剂和/或细化剂到被提供在构建平台102上的粉末层的区域上。液体剂分配器106可包括例如一个或多个打印头，例如热喷墨或压电喷墨打印头。3D打印系统100还包括熔化能量源108，例如辐射源108，该辐射源108可以将辐射R施加到平台102上的粉末层以促进粉末的加热和熔化。在一些示例中，能量源108可以包括沿Y轴方向跨平台102扫描的扫描能量源。
示例3D打印系统100附加地包括示例控制器110。控制器110可以控制打印系统100的各种操作，例如将粉末可控地散布到平台102上，选择性地将熔化剂和细化剂施加到粉末的部分，并且将粉末暴露于辐射R，以便于如本文通常描述的3D对象的打印。另外，控制器110可以控制3D对象模型的处理以使得能够检测模型中的小特征并且修改3D打印过程以使得能够精确复制小特征。
如图1所示，示例控制器110可以包括处理器(CPU)112和存储器114。控制器110可以附加地包括用于与3D打印系统100的各种组件通信并控制3D打印系统100的各种组件的其他电子器件(未示出)。这种其他电子器件可以包括例如分立的电子组件和/或ASIC(专用集成电路)。存储器114可以包括易失性(即，RAM)和非易失性存储器组件(例如，ROM、硬盘、光盘、CD-ROM、磁带、闪存等)。存储器114的组件包括非暂时的、机器可读的(例如，计算机/处理器可读的)介质，该介质可提供机器可读编码程序指令、数据结构、程序指令模块、JDF(作业定义格式)和由3D打印系统100的处理器112可执行的其他数据和/或指令的存储。
要存储在存储器114中的可执行指令的示例包括与模块122、124、126和130相关联的指令，而存储数据的示例包括存储在模块116、118、120、121、128和132中的数据。通常，模块122、124、126和130包括可由处理器112执行以使3D打印系统100执行与处理3D对象模型有关的操作来检测模型中的小特征并修改打印数据以使3D打印系统100能够在3D打印对象中准确地复制该小特征的编程指令。这种操作可以包括例如下面分别关于图11和图12描述的方法1100和方法1200的操作。
图2示出了从示例3D对象模型116的单个2D切片118生成的渲染数据120的示例，该单个2D切片118被示为具有围绕其周边的齿轮齿的圆形齿轮组件。示例渲染数据120包括用于控制3D打印系统100的打印数据。可以例如通过控制器110执行来自渲染模块122的指令来生成示例渲染数据120。示例渲染数据120包括提供二进制信息的图像。二进制信息向3D打印系统100指示相应粉末层134的将成为部件区域136(以黑色显示)的那些区域以及将成为非部件区域138(以白色显示)的那些区域。在一些示例中，渲染数据120可以以其他方式表达，例如在二进制数据表中，其中例如1可以表示部件区域136，而0可以表示非部件区域138。粉末层134中的每个体素位置可以通过XY坐标或通过行号和列号来标识，并且该体素位置可以被指定为在部件区域136或非部件区域138内。
图3示出了示例体素距离数据121，该数据121指示每个体素距部件的最近边界多远。例如可以通过控制器110执行来自体素距离模块124的指令来生成示例体素距离数据121。参照图2，粉末层134中的每个体素是远离部件136的最近边界的一定数量的体素。粉末层134中的一些体素直接位于部件136的边界上。当前体素离部件136的最近边界的距离旨在在图3中显示为从0到255的灰度值。为了说明的目的，图2和图3以不同比例示出。也就是说，图3的比例小于图2的比例。位于部件136的边界上的体素将具有距离值0，该距离值0具有相应的黑色的灰度阴影。随着粉末层134中的体素距离部件136的边界越来越远，它们的距离值朝向最大值255增大，并且它们相应的灰度阴影变浅。因此，图3中的混浊外观旨在说明随着层134中的体素距离部件136的边界越来越远而向255增大的不同体素距离值(灰度数字)。在一些示例中，可以以其他方式来表达体素距离数据121，例如在范围在0和255之间的整数表中，其中0表示在部件136的边界上的体素，并且255表示与最近的部件边界相距至少255个体素的体素。粉末层134中的每个体素位置可以通过XY坐标或通过行号和列号来标识，并且每个体素位置可以与表格中在0到255之间的整数值相关联，以指示该体素距最近的部件边界多远。
如图4所示，图1和图2所示的渲染数据120以及图1和图3所示的体素距离数据121为特征检测过程126提供输入。可以通过控制器110执行来自特征检测过程模块126的指令来实施特征检测过程126。下面关于图7至图10讨论特征检测过程126。如图4所示，特征检测过程126的输出包括已在3D对象模型116中检测到的特征。更具体地，使用用于3D对象模型116的2D数据切片118的打印渲染数据120和从2D数据切片生成的体素距离数据121，特征检测过程126可以检测包括诸如孔、间隙或槽之类的非部件特征的特征128。特征检测过程126还可以检测包括固体部件特征的特征129。数据修改器模块130(图1)可以执行以基于检测到的特征128、129来生成修改后的渲染数据132(图1)。修改后的渲染数据132可以用于，例如通过增加在检测到的特征的区域上打印或在检测到的特征的区域中施加的细化剂的量来改变3D打印系统100中的3D打印过程。
图5示出了由特征检测过程126从示例体素距离数据121和渲染数据120检测到的非部件特征128的示例。图5示出了图2中所示的部件136的轮廓和检测到的非部件特征128。在部件136上检测到的非部件特征128包括在部件136的齿轮齿140之间检测到的间隙128。图5还示出了检测到的间隙特征128的修改后的区域142，该区域142已被改变(例如，使用修改后的渲染数据132)以保留间隙特征128。在每个间隙128的最窄部分，修改后的区域142示出了正在应用附加处理以确保保留间隙特征128，使得它们不会由于部件136的熔化产生的热泄漏而闭合。在修改后的区域142处应用的附加处理可以包括在修改后的区域142上和周围施加更多量的细化剂，以防止间隙128中的粉末熔化。细化剂的增加的量可以包括基于给定的小特征(例如，部件特征或非部件特征)的尺寸和/或形状可调整的细化剂的量，以便例如通过防止粉末在小特征孔或间隙内熔化来保留小特征。在一些示例中，在修改后的区域142进行的附加处理可以包括在修改后的区域142中进行的附加轮廓渲染，该附加轮廓渲染调整部件136的轮廓，来扩大每个间隙的最窄部件处的间隙128，以保留该间隙并防止该间隙在部件136的熔化期间闭合。在检测到的间隙特征128的修改后的区域142处进行的附加处理可以被实施为修改后的渲染数据132(图1)，该修改后的渲染数据132由控制器110根据特征检测过程126检测到的非部件特征128，执行来自数据修改器模块130的指令而生成。如下面关于图7至图10所讨论的，诸如孔和间隙之类的非部件特征128可以被渲染成具有在检测到的XY位置处的中心点和基于检测到的局部最大体素距离值的半径尺寸的圆。
图6示出了由特征检测过程126从示例体素距离数据121和渲染数据120检测到的部件特征129的示例。通常，图6的深色阴影区域指示较小的检测到的部件特征，例如齿轮齿140，而浅色阴影区域指示较大的部件特征，例如齿轮144。最暗的阴影区域出现在没有检测到任何特征的地方，例如在齿轮的中心孔146区域。大体上参照图5和图6，特征检测过程126将大部件与小部件区分开，并识别小的非部件区域，例如小孔和间隙。
图7至图10示出了特征检测过程126如何执行(例如，在控制器110上)以检测各种部件特征和非部件特征的示例。例如，图7示出了特征检测过程126如何可以用于检测非部件槽特征。图7示出了示例部件150(即3D对象模型116)的2D切片的渲染数据148、和渲染数据148中一组相邻体素的体素距离数据152。通常，特征检测过程126通过分析每个体素的距离值来检测特征。例如，可以从左到右和从上到下移动(例如，读一本书)分析每个2D切片或部件层的体素距离值。以这种方式分析每个体素的距离值，特征检测过程126通过定位其距离值是局部最大值的体素来检测特征。过程126将每个局部最大距离体素的坐标位置(例如，XY坐标；行号和列号)记录为特征的中心。过程126还将体素的局部最大距离值记录为特征的半径尺寸。
仍然参考图7，示出了一组体素的距离数据152。特征检测过程126分析给定方位上的体素距离数据152。尽管可能有不同的方向，但一种有效的方向是在特定比较内核尺寸内分析体素。可以将较大或较小的比较内核尺寸用于检测到的特征。虽然较大的内核处理速度较慢，但与较小的内核相比，它们显示的角度依赖性更小。已经示出2个特定的内核尺寸，以平衡特征检测过程126的性能和输出质量。
因此，使用2个比较内核尺寸，将当前体素的距离值与当前体素的2个体素半径内的每个体素的距离值进行比较。2个体素半径内的体素可以被称为比较体素。如图7所示，在体素距离数据值152的中心处的当前体素具有40的距离值。将该距离值与2个体素半径内的每个比较体素的距离值进行比较，在此示例中，该比较体素是距离数据值152边缘周围的所有体素。
当当前体素的距离值大于比较体素的阈值数量时，特征检测过程126确定存在特征。在此示例中，在使用2个体素单元的比较内核尺寸的情况下，比较体素的数量为16。即，在图7示例中所示的距离数据值152的中心处，当前体素的2个体素单元内有16个体素。用于XY特征检测的比较体素的示例阈值数量是9个体素。已显示小于9个体素的阈值导致假阳性(即，检测不到特征)，并且已显示大于9个体素的值导致假阴性(即，在某些角度上可能无法检测特征)。
仍然参考图7，当将比较体素的阈值数量设置为9个体素时，特征检测过程126确定在当前体素位置处存在特征。这是因为当前体素的距离值40大于周围16个比较体素中的14个比较体素的距离值，当前体素的距离值40大于至少9个比较体素的阈值。因此，特征检测过程126记录在当前体素的坐标位置(例如，XY坐标；行号和列号)处存在特征。特征检测过程126记录当前体素的坐标位置和作为特征的半径尺寸的当前体素的局部最大距离值40。
虽然可以基于体素距离数据152来记录特征位置和尺寸，但是所检测到的特征的类型仍然未知。为了确定检测到的特征是部件特征129还是非部件特征128，特征检测过程126访问渲染数据148以确定在检测到的特征的坐标位置处存在或存储了什么二进制信息。存储在渲染数据148中的、在检测到的特征的坐标位置处的二进制信息指示检测到的特征是部件特征129还是非部件特征128(例如，孔、间隙等)。参考图7中的渲染数据148，如上所述，检测到的特征的坐标位置在槽区域154内。因此，在图7的示例中检测到的特征是指槽区域154的非部件特征。
图7中检测到的特征可以渲染为具有40个体素单元的半径和位于检测到该特征的当前体素的XY位置处的中心的圆。例如，执行来自数据修改器模块130的指令的控制器110可以生成修改后的渲染数据132，该修改后的渲染数据132应用附加处理，例如在特征的XY位置处添加细化剂，和扩展所添加的细化剂以覆盖距特征的中心40个体素单元或更大的半径。其他检测到的特征，例如下面关于图8和图9讨论的特征，可以以类似的方式被渲染。
现在参考图8，特征检测过程126可以以类似的方式执行以检测非部件孔特征156。参考图8的体素距离数据152，正在分析的当前体素(在距离数据152的中心处)的距离值为40。将该距离值与2个体素比较内核中的16个比较体素的距离值进行比较，指示当前体素的距离值大于所有16个比较体素的距离值。因此，在当前体素的坐标位置处记录中心半径尺寸为40个体素单元的特征。然后，特征检测过程126访问渲染数据148，以确定当前体素位置在非部件位置(即孔)中。
现在参考图9，特征检测过程126可以以类似的方式执行以检测非部件会聚的几何形状，例如楔形或拐角特征158。参考图9的体素距离数据152，正在分析的当前体素(在距离数据152的中心处)具有距离值2。将该距离值与2个体素比较内核中的16个比较体素的距离值进行比较，指示当前体素的距离值大于比较体素中12个比较体素的距离值。因此，在当前体素的坐标位置处记录中心半径尺寸为2个体素单元的特征。然后，特征检测过程126访问渲染数据148，以确定当前体素位置在非部件位置(即，外角)中。
现在参考图10，示出了示例，其中特征检测过程126可以执行以确定部件的边缘或边界160之外的非部件区域不是应当接受附加处理的小特征。参考图10的体素距离数据152，正在分析的当前体素(在距离数据152的中心处)的距离值为2。将该距离值与2个体素比较内核中的16个比较体素的距离值进行比较，指示当前体素的距离值大于比较体素中7个比较体素的距离值。由于特征检测阈值被设置为9个比较体素，因此正在分析的当前体素将不会被记录为检测到的特征。实际上，特征检测过程126在该示例中起作用以防止将细化剂过度施加到部件的边缘之外的大粉末区域上。
图11和图12是示出了处理3D对象模型的示例方法1100和1200的流程图。方法1100和1200与以上关于图1至图10讨论的示例相关联，并且在这种示例的相关讨论中可以找到方法1100和1200中所示的操作的细节。方法1100和1200的操作可以体现为存储在非暂时性机器可读(例如，计算机/处理器可读)介质(例如图1所示的存储器/储存器114)上的编程指令。在一些示例中，可以通过诸如图1的控制器110之类的控制器读取并执行存储在存储器114中的编程指令，来实现实施方法1100和1200的操作。在一些示例中，可以单独使用ASIC和/或其他硬件组件或者结合控制器110可执行的编程指令来实现实施方法1100和1200的操作。
方法1100和1200可以包括多个一个的实施方式，并且方法1100和1200的不同实施方式可以不采用图11和图12的相应的流程图中呈现的每个操作。因此，尽管方法1100和1200的操作在它们相应的流程图中以特定顺序被呈现，但是它们的呈现的顺序并不旨在限制可以实际实施的操作的顺序，或限制是否可以实施所有操作。例如，方法1100的一种实施方式可以通过执行多个初始操作来实现，而无需执行其他随后的操作，而方法1100的另一种实施方式可以通过执行所有操作来实现。
现在参考图11的流程图，处理3D对象模型的示例方法1100以接收3D对象模型的2D切片的渲染的数据开始于框1102。方法1100可以以生成指示2D切片中的体素距3D对象模型的最近边缘多远的距离值在框1104处继续。如框1106所示，方法1100包括从距离值检测3D对象模型的特征。在分别如框1108和1110所示的一些示例中，检测特征可以包括将当前体素的距离值与距当前体素体素半径的相邻体素的距离值进行比较，并且如果当前体素的距离值大于阈值数量的相邻体素的距离值，则将当前体素位置记录为特征。如框1112所示，方法1100可以包括生成修改后的渲染数据，以随后在3D打印系统中使用而在3D部件中生成特征。如框1114所示，方法1100可以包括根据修改后的渲染数据来改变3D打印系统中的3D打印过程，其中该改变是要使增加量的细化剂被施加在当前体素位置周围。如框1116所示，在一些示例中，将当前体素的距离值与相邻体素的距离值进行比较包括：将当前体素的距离值与距当前体素两个体素的体素的距离值进行比较。如框1118所示，在一些示例中，相邻体素的阈值数量包括九个体素。
在一些示例中，如框1120所示，接收2D切片的渲染数据包括将3D对象模型切成2D图像，其中每个2D图像表示要打印的3D部件的层，并且渲染每个2D图像，其中渲染数据将限定要固化粉末的部件区域和不固化粉末的非部件区域。如框1122所示，方法1100还可以包括确定特征是部件区域还是非部件区域。在一些示例中，如框1124所示，确定特征是部件区域还是非部件区域可以包括分析在特征的所记录的当前体素位置处的渲染数据，当在所记录的当前体素位置处的渲染数据包括部件数据时，确定特征为部件区域，并且当在所记录的当前体素位置处的渲染数据包括非部件数据时，确定特征为非部件区域。
现在参考图12的流程图，处理3D对象模型的示例方法1200以确定3D对象模型的2D切片中的每个体素的距离值开始于框1202。距离值指示到根据3D对象模型打印的部件的最近边缘的距离的体素单元数。如框1204所示，方法1200可以包括如果当前体素具有大于阈值数量的周围比较体素的距离值的距离值，则记录在当前体素的XY坐标处的特征。如框1206所示，方法1200还包括将当前体素的距离值记录为特征的半径尺寸。如框1208所示，方法1200可以包括访问2D切片的渲染数据。如框1210所示，该方法可以包括通过分析渲染数据的在XY坐标处的二进制信息来确定检测到的特征是非部件特征。如框1212所示，可以在XY坐标处修改3D打印过程以保留非部件特征。如框1214所示，在一些示例中，修改3D打印过程包括增加被施加到粉末层的圆形区域的细化剂的量，该粉末层的圆形区域的中心位于XY坐标处，并且其半径从中心延伸出距离值的量。如框1216所示，在一些示例中，记录特征可以包括将当前体素的距离值与所有周围体素的距离值进行比较，这些周围体素距离当前体素2个体素单元，并且如果当前体素的距离值大于9到16个周围比较体素的距离值，则记录在当前体素的XY坐标处的特征。

Claims (14)

1.一种处理3D对象模型的方法，包括：
接收3D对象模型的2D切片的渲染数据，其中，所述渲染数据包括提供二进制信息的图像；
生成指示所述2D切片中的体素距所述3D对象模型的最近边缘多远的距离值；
从所述距离值检测所述3D对象模型的特征；并且
生成修改后的渲染数据，以随后在3D打印系统中使用而在3D部件中生成所述特征，
其中检测所述特征包括：
将当前体素的所述距离值与距所述当前体素体素半径的相邻体素的距离值进行比较；并且
如果所述当前体素的所述距离值大于阈值数量的所述相邻体素的距离值，则将所述当前体素位置记录为特征。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括根据所述修改后的渲染数据来改变3D打印系统中的3D打印过程，所述改变使得增加量的细化剂被施加在所述当前体素位置周围。
3.根据权利要求1所述的方法，其中将当前体素的所述距离值与相邻体素的距离值进行比较包括：将所述当前体素的所述距离值与距所述当前体素两个体素的体素的距离值进行比较。
4.根据权利要求1所述的方法，其中相邻体素的阈值数量包括九个体素。
5.根据权利要求1所述的方法，接收3D对象模型的2D切片的所述渲染数据包括：
将所述3D对象模型切成2D图像，每个2D图像代表要打印的3D部件的层；并且
渲染每个2D图像，每个2D图像的渲染数据将限定要固化粉末的部件区域和不要固化粉末的非部件区域。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括确定所述特征是部件区域还是非部件区域。
7.根据权利要求6所述的方法，其中确定所述特征是部件区域还是非部件区域包括：
分析在所述特征的所记录的当前体素位置处的渲染数据；
当在所记录的当前体素位置处的渲染数据包括部件数据时，确定所述特征为部件区域；并且，
当在所记录的当前体素位置处的渲染数据包括非部件数据时，确定所述特征为非部件区域。
8.一种用于处理3D对象模型的三维(3D)打印系统，包括：
存储器，用以接收用于打印部件的3D对象模型以及指示所述3D对象模型的体素到所述部件的边缘的距离值的体素距离数据；和
处理器，被编程有特征检测过程，以基于所述体素距离数据检测所述部件的特征，并基于检测到的特征来修改打印渲染数据，
其中检测所述特征包括：
将当前体素的所述距离值与距所述当前体素体素半径的相邻体素的距离值进行比较；并且
如果所述当前体素的所述距离值大于阈值数量的所述相邻体素的距离值，则将所述当前体素位置记录为特征。
9.根据权利要求8所述的三维(3D)打印系统，进一步包括：
细化剂分配器，用于基于修改后的打印渲染数据，在检测到的特征位置的XY位置处将增加量的细化剂施加到构建材料上，其中，所述渲染数据包括提供二进制信息的图像。
10.一种处理3D对象模型的方法，包括：
确定所述3D对象模型的2D切片中的每个体素的距离值，所述距离值指示到根据所述3D对象模型打印的部件的最近边缘的距离的体素单元的数量；
如果当前体素具有大于阈值数量的周围比较体素的距离值的距离值，则记录在所述当前体素的XY坐标处的特征；并且
将所述当前体素的所述距离值记录为所述特征的半径尺寸。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
访问所述2D切片的渲染数据，其中，所述渲染数据包括提供二进制信息的图像；并且
通过分析所述渲染数据的在所述XY坐标处的二进制信息，确定所述特征为非部件特征。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
在所述XY坐标处修改3D打印过程以保留所述非部件特征。
13.根据权利要求12所述的方法，其中修改3D打印过程包括：增加被施加到粉末层的圆形区域的细化剂的量，所述粉末层的圆形区域的中心在所述XY坐标处，并且所述粉末层的圆形区域的半径从所述中心延伸出所述距离值的量。
14.根据权利要求10所述的方法，其中记录特征包括：
将所述当前体素的所述距离值与距离所述当前体素2个体素单元的所有周围体素的距离值进行比较，并且
如果所述当前体素具有大于9到16个周围比较体素的距离值的距离值，则记录在所述当前体素的所述XY坐标处的所述特征。
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