CN113524688B - 3d打印数据的处理方法、3d打印方法及装置 - Google Patents

3d打印数据的处理方法、3d打印方法及装置 Download PDF

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CN113524688B CN202110946983.8A CN202110946983A CN113524688B CN 113524688 B CN113524688 B CN 113524688B CN 202110946983 A CN202110946983 A CN 202110946983A CN 113524688 B CN113524688 B CN 113524688B
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Abstract

本申请提供一种3D打印数据的处理方法、3D打印方法及装置，方法包括：获取待打印模型的体素三维数据，体素三维数据包含体素尺寸；对体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，其中每个目标切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，单层边界差值为目标切片层的顶面边界与底面边界之间的体素个数差值与体素尺寸之间的乘积；确定所有目标切片层对应的切片数据，切片数据包括每个目标切片层的层厚值。本实施例利用每个切片层的两个截面(顶面和底面)之间的边界差值作为自适应切片基础，实现多个切片层之间的融合或拆分，提高3D打印模型的打印精度。

Description

3D打印数据的处理方法、3D打印方法及装置
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种3D打印数据的处理方法、3D打印方法、装置、设备及介质。
背景技术
在基于光固化成型的3D打印技术中，需要对三维数据进行切片处理。通过将三维数据文件沿Z轴方向以预设层厚进行水平分层切割，获取每一层的横截面数据，再根据横截面数据进行逐层光固化成型，实现基于光固化成型的3D打印。
目前，以预设层厚进行水平分层切割的切片方式太过单一，难以适应各种模型的切片处理。例如：对于细节较少的3D模型，为节省时间，则采用较大的分层厚度；对于细节较多的3D模型，为保证模型细节精度，则采用较小的分层厚度，但大大增加打印时间；对于既有较少细节，又有较多细节的复杂模型，采用单一切片层厚时，难于达到既节省打印时间又保证细节精度的生产需求。可见当前3D打印模型存在精度差的问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种3D打印数据的处理方法、3D打印方法及装置，旨在解决当前3D打印模型存在打印精度差的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种3D打印数据的处理方法，包括：
获取待打印模型的体素三维数据，体素三维数据包含体素尺寸；
对体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，其中每个目标切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，单层边界差值为目标切片层的顶面边界与底面边界之间的体素个数差值与体素尺寸之间的乘积；
确定所有目标切片层对应的切片数据，切片数据包括每个目标切片层的层厚值。
在本实施例中，通过获取待打印模型的体素三维数据，以便于利用体素三维数据对待打印模型进行自适应切片；并对体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，以利用每个切片层的两个截面(顶面和底面)之间的边界差值作为自适应切片基础，实现多个切片层之间的融合或拆分；以及确定所有目标切片层对应的切片数据，以得到每个目标切片层的层厚值，实现自适应切片，从而提高3D打印模型的打印精度。
在一实施例中，对体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，包括：
对体素三维数据进行多层迭代切片，得到多个目标切片层；
其中每层切片的预设切片步骤，包括：
步骤S1，根据预设切片厚度优先级，确定目标切片厚度，切片厚度优先级包含多个切片厚度之间的切片优先级关系；
步骤S2，根据目标切片厚度，对体素三维数据进行切片处理，得到初始切片层；
步骤S3，若初始切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，则进入步骤S4，否则返回步骤S1；
步骤S4，将初始切片层作为目标切片层，将去除目标切片层后的体素三维数据作为下一层切片的初始值。
在本实施例中，通过预设切片厚度优先级，对体素三维数据进行迭代切片处理，直至初始切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，以满足单层切片层的模型细节精度。
在一实施例中，确定所有目标切片层对应的切片数据，包括：
对于每个目标切片层，根据目标切片层对应的切片厚度，计算上一层切片层与下一层切片层之间的层厚差值，上一层切片层与下一层切片层为相邻的目标切片层；
若层厚差值大于预设最大层厚差值，则上一层切片层的层厚值为下一层切片层的切片厚度与预设最大层厚差值之和；
若层厚差值小于预设最小层厚差值，则上一层切片层的层厚值为下一层切片层的切片厚度与预设最大层厚差值之差；
若层厚差值在预设最大层厚差值与预设最小层厚差值之间，则上一层切片层的层厚值为上一层切片层的切片厚度。
在本实施例中，通过相邻目标切片层之间的层厚差值，确定目标切片层的层厚值，降低不同目标切片层之间的层厚差异过大而带来的误差影响，提高切片层的层厚确定精度。
在一实施例中，切片数据还包括曝光时间，确定所有目标切片层对应的切片数据，还包括：
基于预设的固化深度公式，生成每个目标切片层进行固化所需的曝光时间，固化深度公式为：
Figure BDA0003217033890000031
其中t为曝光时间，EC为材料的最小曝光能量，P为曝光功率，T为目标切片层的层厚值，H为过固化厚度，DP为透射深度，W为曝光时间修正系数。
在本实施例中，通过计算光固化成型时每个目标切片层对应的曝光时间，消除切片厚度不同导致过固化厚度不同而带来的误差，能够保证光固化成型的精度。
在一实施例中，切片数据还包括截面缩放系数，确定所有目标切片层对应的切片数据，还包括：
基于预设的截面缩放公式，生成每个目标切片层的截面缩放系数，截面缩放公式为：
R＝R1×e(i-1)/Y
其中，R为截面缩放系数，R1为预设单位层厚值对应的缩放系数，i为目标切片层的层厚值与预设单位层厚值之间比值，Y为缩放系数修正系数。
在本实施例中，通过计算光固化成型时每个目标切片层对应的截面缩放系数，消除层厚不同导致固化后的实际尺寸所带来的误差，能够保证光固化成型的精度。
第二方面，本申请实施例提供了一种3D打印方法，包括：
获取待打印模型的打印数据，打印数据包括基于上述第一方面的3D打印数据的处理方法所得到的切片数据；
基于打印数据，控制3D打印设备对每个目标切片层进行打印操作。
在本实施例中，通过本申请提供的3D打印数据的处理方法所得到的切片数据进行打印操作，提高3D打印模型的模型精度。
第三方面，本申请实施例提供了一种3D打印数据的处理装置，包括：
第一获取模块，用于获取待打印模型的体素三维数据，体素三维数据包含体素尺寸；
切片模块，用于对体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，其中每个目标切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，单层边界差值为目标切片层的顶面边界与底面边界之间的体素个数差值与体素尺寸之间的乘积；
确定模块，用于确定所有目标切片层对应的切片数据，切片数据包括每个目标切片层的层厚值。
第四方面，本申请实施例提供了一种3D打印装置，包括：
第二获取模块，用于获取待打印模型的打印数据，打印数据包括基于上述第一方面的3D打印数据的处理方法所得到的切片数据；
控制模块，用于基于打印数据，控制3D打印设备对每个目标切片层进行打印操作。
第五方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行上述第一方面任一项的3D打印数据的处理方法，或上述第二方面的3D打印方法。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项的3D打印数据的处理方法，或上述第二方面的3D打印方法。
需要说明的是，上述第三方面至第四方面的有益效果参见第一方面或第二方面的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的3D打印数据的处理方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的原始三维数据转换为体素三维数据的示意图；
图3为本申请实施例提供的体素三维数据的Z轴截面示意图；
图4为本申请实施例提供的体素三维数据的切片流程示意图；
图5为本申请实施例提供的3D打印方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的3D打印数据的处理装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的3D打印装置的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如相关技术记载，以预设层厚进行水平分层切割的切片方式太过单一，难以适应各种模型的切片处理。例如：对于细节较少的3D模型，为节省时间，则采用较大的分层厚度；对于细节较多的3D模型，为保证模型细节精度，则采用较小的分层厚度，但大大增加打印时间；对于既有较少细节，又有较多细节的复杂模型，采用单一切片层厚时，难于达到既节省打印时间又保证细节精度的生产需求。可见当前3D打印模型存在精度差的问题。
此外，根据模型相邻层之间的轮廓边距值变化或斜率大小，实现自适应分层切片，但是在不同曝光能量下，Z轴过固化深度不同，XY平面尺寸不同，从而导致打印模型精度变差，难以适配光固化成型。
针对上述现有技术中的问题，本申请提供了一种3D打印数据的处理方法，通过获取待打印模型的体素三维数据，以便于利用体素三维数据对待打印模型进行自适应切片；并对体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，以利用每个切片层的两个截面(顶面和底面)之间的边界差值作为自适应切片基础，实现多个切片层之间的融合或拆分；以及确定所有目标切片层对应的切片数据，以得到每个目标切片层的层厚值，实现自适应切片，从而提高3D打印模型的打印精度。
参见图1，图1示出了本申请实施例提供的一种3D打印数据的处理方法的实现流程图。本申请实施例中下述的3D打印数据的处理方法可应用于电子设备，电子设备包括但不限于智能手机、平板电脑、桌上型计算机、超级计算机、个人数字助理、物理服务器和云服务器等计算机设备。本申请实施例的3D打印数据的处理方法，包括步骤S101至S104，详述如下：
步骤S101，获取待打印模型的体素三维数据，体素三维数据包含体素尺寸。
在本步骤中，待打印模型为需要打印成型的三维实体；体素三维数据为边长为n(n为正整数，单位为微米)的小正方体采用面与面之间完全重合的方式堆积而成的三维数据，其中体素尺寸即为小正方体的边长。
可选地，将待打印模型的原始三维数据文件导入到电子设备中，电子设备基于该原始三维数据文件，获取三维数据的结构尺寸特征，基于上述结构尺寸特征，将原始三维数据文件转换为体素三维数据文件。上述原始三维数据文件的获取方式包括但不限于扫描或建模；原始三维数据的数据类型包括但不限于三角面片三维数据、曲面三维数据、网格三维数据或点云三维数据。示例性地，如图2示出的原始三维数据转换为体素三维数据的示意图。电子设备读取原始三维数据文件信息、体素尺寸，将原始三维数据201转换为体素三维数据202。
可选地，在其他计算机设备上处理待打印模型得到体素三维数据，再将体素三维数据移植至本电子设备。
步骤S102，对体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，其中每个目标切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，单层边界差值为目标切片层的顶面边界与底面边界之间的体素个数差值与体素尺寸之间的乘积。
在本步骤中，切片处理为基于体素三维数据对待打印模型进行分层的过程。可选地，电子设备读取预设的自适应分层参数，自适应分层参数包括但不限于预设单位层厚值、最大层厚倍数、预设单层边界最大差值和相邻层的预设最大层厚差值。示例性地，如图3示出的体素三维数据的Z轴截面示意图，编号301为切片层的顶面，编号302为切片层的底面；L1为单位层厚值(即为最小层厚值)，预设单位层厚值L1与体素尺寸n成倍数关系，即该单位层厚值在Z轴方向上对应的体素行数为L1/n；N为最大层厚倍数，其用于限定自适应分层的最大切片厚度LN，各类分层厚度都是最小厚度L1的整数倍，即各类层厚值Li＝i×L1，(i＝1，2，3…N)；预设单层边界最大差值Kmax是单层切片层中的顶面轮廓边界和底面轮廓边界的绝对差值，作为判定分层厚度的基础条件。相邻层的最大层厚差值C用于判断相邻切片层之间的层厚差值。
可选地，对体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，各个切片层的层厚可以不相同，但各个目标切片层的顶面与底面之间的体素个数差值D满足：D×n＜Kmax。示例性地，利用最大切片厚度LN作为初始切片厚度，逐次减小切片厚度，直至初始切片层的顶面与底面之间的体素个数差值D满足上述条件，将对应的初始切片层作为目标切片层。
可以理解的是，对于同一层切片，每个切片厚度均以该层切片的初始体素三维数据作为切片数据，即该层切片过程中的每个切片厚度均在同一个体素三维数据进行试切，其不一定是目标切片层的层厚值。如该层的体素三维数据为厚度10米，则对于该层的切片过程来说，其所采用的每个切片厚度均是对厚度10米的体素三维数据进行切片，后续不再赘述。
可选地，对于每一层切片，利用最小层厚值L1作为初始切片厚度，对体素三维数据进行切片，并逐次增加切片厚度，直至初始切片层的顶面与底面之间的体素个数差值D不满足：D×n>Kmax，则停止切片，并从满足该条件的所有切片厚度中确定厚度最大的目标切片厚度，最后将利用目标切片厚度进行切片处理后得到的切片层作为目标切片层。
可选地，对于每一层切片，利用预设的多个切片厚度，对体素三维数据进行切片，得到多个初始切片层；从多个初始切片层中确定D×n＜Kmax时对应的所有切片厚度，再从该所有切片厚度中确定厚度最大的目标切片厚度，最后将利用目标切片厚度进行切片处理后得到的切片层作为目标切片层。
可以理解的是，在其他实施例中可以采用基于本申请的发明构思实现D×n＜Kmax的其他实施方式，在此不再赘述。
步骤S103，确定所有目标切片层对应的切片数据，切片数据包括每个目标切片层的层厚值。
在本步骤中，切片数据为每个目标切片层的切片结果，其包括但不限于每个目标切片层的层厚值、切片层形状、曝光时间和截面缩放系数。其中，切片层形状选自以下形状中的一种：对应切片层的顶面、对应切片层的底面或对应切片层的任意截面。
可选地，将对体素三维数据进行切片处理时对应的切片厚度作为对应目标切片层的层厚值。
在图1所示实施例的基础上，在一实施例中，上述步骤S102，包括：
对体素三维数据进行多层迭代切片，得到多个目标切片层；
其中每层切片的预设切片步骤，包括：
步骤S1，根据预设切片厚度优先级，确定目标切片厚度，切片厚度优先级包含多个切片厚度之间的切片优先级关系；
步骤S2，根据目标切片厚度，对体素三维数据进行切片处理，得到初始切片层；
步骤S3，若初始切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，则进入步骤S4，否则返回步骤S1；
步骤S4，将初始切片层作为目标切片层，将去除目标切片层后的体素三维数据作为下一层切片的初始值。
在本实施例中，预设切片厚度优先级为对体素三维数据进行切片处理时所选取的切片厚度前后顺序，以使切片层满足D×n＜Kmax。可选地，以最大切片厚度作为优先级最高的切片厚度，切片厚度越小，优先级越低(即最大切片厚度的优先级最高，单位层厚值的优先级最低)。
示例性地，如图4示出了体素三维数据的切片流程示意图。当j＝1时，为第一层切片。利用最大切片厚度LN进行首层切片，即Li＝LN，获取第一层(即第一层初始切片层)的顶面和底面的体素个数差D1，计算绝对差值K1＝D1×n，若K1<Kmax,则首层的层厚值T1＝LN；若K≥Kmax，则降低切片厚度为Li＝L(N-1)进行切片，并对比K1与Kmax之间的大小关系，以此类推，直到满足K1<Kmax为止，若均不满足，则首层的层厚值为单位层厚值L1，即T1＝L1。
完成首层切片后，根据首层切片方式进行第二层切片至第m层切片，以此类推，得到第二层层厚值T2、第三层层厚值T3、第m层层厚值Tm，最终得到多个目标切片层。
例如，以馒头模型的体素三维数据为例，并假设馒头模型的总厚度为10(单位：米)，预设切片厚度优先级为1>0.8>0.6>0.4>0.2。首先，利用最大切片厚度1米对总厚度为10米的馒头模型进行首层切片，得到初始切片层A1，若A1满足D×n＜Kmax，则A1作为首层切片的目标切片层。若A1不满足D×n＜Kmax，则采用切片厚度0.8米对总厚度为10米的馒头模型进行首层切片，得到初始切片层A2，并判定A2是否满足D×n＜Kmax，以此类推，直至初始切片层满足D×n＜Kmax。若所有预设切片厚度得到初始切片层均不满足D×n＜Kmax，则首层的层厚值为单位层厚值L1(如0.2米)，将采用切片厚度0.2米切片得到的初始切片层作为首层的目标切片层。
假设首层采用的切片厚度为1米，则第二层的体素三维数据为厚度是9米的馒头模型，并根据与首层相同的切片方式进行第二层切片。假设第二层采用的切片厚度为0.8米，则第三层的体素三维数据为厚度是8.2米的馒头模型，并根据与首层相同的切片方式进行第三层切片，以此类推，直至馒头模型无法再切片时，将剩余厚度的馒头模型作为最后一层切片层，切片完成。
在图1所示实施例的基础上，在一实施例中，上述步骤S103，包括：
对于每个目标切片层，根据目标切片层对应的切片厚度，计算上一层切片层与下一层切片层之间的层厚差值，上一层切片层与下一层切片层为相邻的目标切片层；
若层厚差值大于预设最大层厚差值，则上一层切片层的层厚值为下一层切片层的切片厚度与预设最大层厚差值之和；
若层厚差值小于预设最小层厚差值，则上一层切片层的层厚值为下一层切片层的切片厚度与预设最大层厚差值之差；
若层厚差值在预设最大层厚差值与预设最小层厚差值之间，则上一层切片层的层厚值为上一层切片层的切片厚度。
在本实施例中，对于首层目标切片层，层厚值为其对应的切片厚度。对于非首层目标切片层(Tj，j＞1)，若第j层的切片厚度(即Tj)减第j-1层的切片厚度(即T(j-1))的差值大于相邻层的预设最大层厚差值C，则第j层的层厚值强制变为T(j-1)+C；若第j层的切片厚度减第j-1层的切片厚度的差值小于预设最小层厚差值-C，则第j层的层厚值强制变为T(j-1)-C；若第j层的切片厚度(即Tj)与第j-1层的切片厚度(即T(j-1))的差值在区间[-C，C]内，则第j层的层厚值为切片厚度Tj。
在一实施例中，切片数据还包括曝光时间，确定所有目标切片层对应的切片数据，还包括：
基于预设的固化深度公式，生成每个目标切片层进行固化所需的曝光时间，固化深度公式为：
Figure BDA0003217033890000111
其中t为曝光时间，EC为材料的最小曝光能量，P为曝光功率，T为目标切片层的层厚值，H为过固化厚度，DP为透射深度，W为曝光时间修正系数。
在本实施例中，对于光固化成型技术来说，为保证各层能够固化粘结在一起，需要采用过量的曝光时间生成比切片厚度更厚的固化实体，但是由于切片厚度的不同，每层的过固化厚度也不同，就会导致光固化成型的精度降低。因此本实施例通过计算光固化成型时每个目标切片层对应的曝光时间，消除切片厚度不同导致过固化厚度不同而带来的误差，能够保证光固化成型的精度。
在一实施例中，切片数据还包括截面缩放系数，确定所有目标切片层对应的切片数据，还包括：
基于预设的截面缩放公式，生成每个目标切片层的截面缩放系数，截面缩放公式为：
R＝R1×e(i-1)/Y
其中，R为截面缩放系数，R1为预设单位层厚值对应的缩放系数，i为目标切片层的层厚值与预设单位层厚值之间比值，Y为缩放系数修正系数。
在本实施例中，对于光固化成型技术来说，不同的层厚的曝光时间不同，截面的尺寸就会发生变化，一般来说，层厚越厚，固化后的截面尺寸与实际尺寸越小，这样会导致光固化成型的精度降低。因此本实施例通过计算光固化成型时每个目标切片层对应的截面缩放系数，消除层厚不同导致固化后的实际尺寸所带来的误差，能够保证光固化成型的精度。
参见图5，图5示出了本申请实施例提供的一种3D打印方法的实现流程图。本申请实施例中下述的3D打印方法可应用于电子设备，电子设备包括但不限于智能手机、平板电脑、桌上型计算机、超级计算机、个人数字助理、物理服务器和云服务器等计算机设备。本申请实施例的3D打印方法，包括步骤S501至S502，详述如下：
步骤S501，获取待打印模型的打印数据，打印数据包括基于上述图1实施例所述的3D打印数据的处理方法所得到的切片数据；
步骤S502，基于打印数据，控制3D打印设备对每个目标切片层进行打印操作。
在上述步骤S501和步骤S502中，令3D打印设备逐层打印各切片层，以得到对应切片层的固化层，并经由各个固化层逐层累积后得到对应的三维实体。可选地，本方法可以适用于如光固化成型、FDM、SLS或SLM等3D打印方式，其中基于切片数据光固化成型打印，成型方式可以是SLA或DLP或LCD光固化成型。
为了执行上述方法实施例对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，下面提供一种3D打印数据的处理装置。参见图6，图6是本申请实施例提供的一种3D打印数据的处理装置的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，本申请实施例提供的3D打印数据的处理装置，包括：
第一获取模块601，用于获取待打印模型的体素三维数据，体素三维数据包含体素尺寸；
切片模块602，用于对体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，其中每个目标切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，单层边界差值为目标切片层的顶面边界与底面边界之间的体素个数差值与体素尺寸之间的乘积；
确定模块603，用于确定所有目标切片层对应的切片数据，切片数据包括每个目标切片层的层厚值。
在一实施例中，切片模块602，包括：
切片单元，用于对体素三维数据进行多层迭代切片，得到多个目标切片层；
其中每层切片的预设切片步骤，包括：
步骤S1，根据预设切片厚度优先级，确定目标切片厚度，切片厚度优先级包含多个切片厚度之间的切片优先级关系；
步骤S2，根据目标切片厚度，对体素三维数据进行切片处理，得到初始切片层；
步骤S3，若初始切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，则进入步骤S4，否则返回步骤S1；
步骤S4，将初始切片层作为目标切片层，将去除目标切片层后的体素三维数据作为下一层切片的初始值。
在一实施例中，确定模块603，包括：
计算单元，用于对于每个目标切片层，根据目标切片层对应的切片厚度，计算上一层切片层与下一层切片层之间的层厚差值，上一层切片层与下一层切片层为相邻的目标切片层；
第一判定单元，用于若层厚差值大于预设最大层厚差值，则上一层切片层的层厚值为下一层切片层的切片厚度与预设最大层厚差值之和；
第二判定单元，用于若层厚差值小于预设最小层厚差值，则上一层切片层的层厚值为下一层切片层的切片厚度与预设最大层厚差值之差；
第三判定单元，用于若层厚差值在预设最大层厚差值与预设最小层厚差值之间，则上一层切片层的层厚值为上一层切片层的切片厚度。
在一实施例中，切片数据还包括曝光时间，确定模块603，还包括：
第一生成单元，用于基于预设的固化深度公式，生成每个目标切片层进行固化所需的曝光时间，固化深度公式为：
Figure BDA0003217033890000141
其中t为曝光时间，EC为材料的最小曝光能量，P为曝光功率，T为目标切片层的层厚值，H为过固化厚度，DP为透射深度，W为曝光时间修正系数。
在一实施例中，切片数据还包括截面缩放系数，确定模块603，还包括：
第二生成单元，用于基于预设的截面缩放公式，生成每个目标切片层的截面缩放系数，截面缩放公式为：
R＝R1×e(i-1)/Y
其中，R为截面缩放系数，R1为预设单位层厚值对应的缩放系数，i为目标切片层的层厚值与预设单位层厚值之间比值，Y为缩放系数修正系数。
上述的3D打印数据的处理装置可实施上述方法实施例的3D打印数据的处理方法。上述方法实施例中的可选项也适用于本实施例，这里不再详述。本申请实施例的其余内容可参照上述方法实施例的内容，在本实施例中，不再进行赘述。
下面提供一种3D打印装置。参见图7，图7是本申请实施例提供的一种3D打印装置的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，本申请实施例提供的3D打印装置，包括：
第二获取模块701，用于获取待打印模型的打印数据，打印数据包括基于上述图1实施例所示的3D打印数据的处理方法所得到的切片数据；
控制模块702，用于基于打印数据，控制3D打印设备对每个目标切片层进行打印操作。
图8为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图8所示，该实施例的电子设备8包括：至少一个处理器80(图8中仅示出一个)处理器、存储器81以及存储在所述存储器81中并可在所述至少一个处理器80上运行的计算机程序82，所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述任意方法实施例中的步骤。
所述电子设备8可以是智能手机、平板电脑、桌上型计算机、超级计算机、个人数字助理、物理服务器和云服务器等计算设备。该电子设备可包括但不仅限于处理器80、存储器81。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是电子设备8的举例，并不构成对电子设备8的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器80还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器81在一些实施例中可以是所述电子设备8的内部存储单元，例如电子设备8的硬盘或内存。所述存储器81在另一些实施例中也可以是所述电子设备8的外部存储设备，例如所述电子设备8上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器81还可以既包括所述电子设备8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器81用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
另外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述任意方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种3D打印数据的处理方法，其特征在于，包括：
获取待打印模型的体素三维数据，所述体素三维数据包含体素尺寸；
对所述体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，其中每个所述目标切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，所述单层边界差值为所述目标切片层的顶面边界与底面边界之间的体素个数差值与体素尺寸之间的乘积；
确定所有所述目标切片层对应的切片数据，所述切片数据包括每个所述目标切片层的层厚值；
所述对所述体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，包括：利用最大切片厚度作为初始切片厚度，逐次减小切片厚度，直至初始切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，将对应的初始切片层作为目标切片层，其中所述最大切片厚度是预设单位层厚值的整数倍，所述预设单位层厚值与所述体素尺寸成倍数关系；或
所述对所述体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，包括：
对所述体素三维数据进行多层迭代切片，得到多个所述目标切片层；
其中每层切片的预设切片步骤，包括：
步骤S1，根据预设切片厚度优先级，确定目标切片厚度，所述切片厚度优先级包含多个切片厚度之间的切片优先级关系；
步骤S2，根据所述目标切片厚度，对所述体素三维数据进行切片处理，得到初始切片层；
步骤S3，若所述初始切片层的单层边界差值小于所述预设单层边界最大差值，则进入步骤S4，否则返回步骤S1；
步骤S4，将所述初始切片层作为目标切片层，将去除所述目标切片层后的所述体素三维数据作为下一层切片的初始值。
2.根据权利要求1所述的3D打印数据的处理方法，其特征在于，所述确定所有所述目标切片层对应的切片数据，包括：
对于每个所述目标切片层，根据所述目标切片层对应的切片厚度，计算上一层切片层与下一层切片层之间的层厚差值，所述上一层切片层与下一层切片层为相邻的目标切片层；
若所述层厚差值大于预设最大层厚差值，则所述上一层切片层的层厚值为所述下一层切片层的切片厚度与所述预设最大层厚差值之和；
若所述层厚差值小于预设最小层厚差值，则所述上一层切片层的层厚值为所述下一层切片层的切片厚度与所述预设最大层厚差值之差；
若所述层厚差值在所述预设最大层厚差值与所述预设最小层厚差值之间，则所述上一层切片层的层厚值为所述上一层切片层的切片厚度。
3.根据权利要求1所述的3D打印数据的处理方法，其特征在于，所述切片数据还包括曝光时间，所述确定所有所述目标切片层对应的切片数据，还包括：
基于预设的固化深度公式，生成每个所述目标切片层进行固化所需的曝光时间，所述固化深度公式为：
Figure 989677DEST_PATH_IMAGE001
其中t为所述曝光时间，E C 为材料的最小曝光能量，P为曝光功率，T为所述目标切片层的层厚值，H为过固化厚度，D P 为透射深度，W为曝光时间修正系数。
4.根据权利要求1所述的3D打印数据的处理方法，其特征在于，所述切片数据还包括截面缩放系数，所述确定所有所述目标切片层对应的切片数据，还包括：
基于预设的截面缩放公式，生成每个所述目标切片层的截面缩放系数，所述截面缩放公式为：
Figure 769414DEST_PATH_IMAGE002
其中，R为所述截面缩放系数，R 1为预设单位层厚值对应的缩放系数，i为所述目标切片层的层厚值与所述预设单位层厚值之间比值，Y为缩放系数修正系数。
5.一种3D打印方法，其特征在于，包括：
获取待打印模型的打印数据，所述打印数据包括基于上述权利要求1所述的3D打印数据的处理方法所得到的切片数据；
基于所述打印数据，控制3D打印设备对每个所述目标切片层进行打印操作。
6.一种3D打印数据的处理装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取待打印模型的体素三维数据，所述体素三维数据包含体素尺寸；
切片模块，用于对所述体素三维数据进行切片处理，得到多个目标切片层，其中每个所述目标切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，所述单层边界差值为所述目标切片层的顶面边界与底面边界之间的体素个数差值与体素尺寸之间的乘积；
确定模块，用于确定所有所述目标切片层对应的切片数据，所述切片数据包括每个所述目标切片层的层厚值；
所述切片模块包括：切片单元，用于利用最大切片厚度作为初始切片厚度，逐次减小切片厚度，直至初始切片层的单层边界差值小于预设单层边界最大差值，将对应的初始切片层作为目标切片层，其中所述最大切片厚度是预设单位层厚值的整数倍，所述预设单位层厚值与所述体素尺寸成倍数关系；或
所述切片模块包括：切片单元，用于对所述体素三维数据进行多层迭代切片，得到多个所述目标切片层；
其中每层切片的预设切片步骤，包括：
步骤S1，根据预设切片厚度优先级，确定目标切片厚度，所述切片厚度优先级包含多个切片厚度之间的切片优先级关系；
步骤S2，根据所述目标切片厚度，对所述体素三维数据进行切片处理，得到初始切片层；
步骤S3，若所述初始切片层的单层边界差值小于所述预设单层边界最大差值，则进入步骤S4，否则返回步骤S1；
步骤S4，将所述初始切片层作为目标切片层，将去除所述目标切片层后的所述体素三维数据作为下一层切片的初始值。
7.一种3D打印装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取待打印模型的打印数据，所述打印数据包括基于上述权利要求1所述的3D打印数据的处理方法所得到的切片数据；
控制模块，用于基于所述打印数据，控制3D打印设备对每个所述目标切片层进行打印操作。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行如权利要求1至4中任一项所述的3D打印数据的处理方法，或权利要求5所述的3D打印方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的3D打印数据的处理方法，或权利要求5所述的3D打印方法。
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