CN113733568A - 一种3d打印文件的生成方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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刘辉林
黄显彬
吕胜员
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Abstract

本发明公开了一种3D打印文件的生成方法、装置、设备及存储介质。一种3D打印文件的生成方法包括：获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域；对轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片；其中，第二层高大于第一层高；根据轮廓区域切片和填充区域切片，确定3D打印文件。通过切片软件，可以快速的对三维打印模型的轮廓区域和填充区域按不同层高切片，为设定不同层高提供了可自定义选择区域。解决3D打印无法同时兼顾模型表面精度和打印效率的问题，实现有效提高模型表面的打印精度，同时提高了打印效率。

Description

一种3D打印文件的生成方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及三维模型打印技术，尤其涉及一种3D打印文件的生成方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在计算机数字技术智能化的推动下，3D打印技术应用的领域越来越广，3D打印是一种增材制造技术，与传统减材制造技术的生产原理恰恰相反，3D打印技术是根据三维模型数据进行离散切片化，可计算出每种产品的数千个横截面，确定每层的构造方式，层堆的方式直接制造出各种结构的产品，可实现快速验证，定制化生产，低废料排放，近年来在全世界得到了广泛的重视和发展，但是现在市面上的3D打印机打印精度依然不高，打印速度相对缓慢，特别是打印大尺寸模型或复杂模型，往往需要好几天时间。
通常的做法是更改切片层高，现有切片技术在模型切片时，设置的层高为统一层高，在打印速度相同时，如果适当增大切片层高，能有效压缩打印时间，但同时也降低了模型表面精度；如果适当减小切片层高，大大提高了模型表面精度，但同时模型打印时间延长了好几倍；存在无法同时兼顾模型表面精度和打印效率的问题。
发明内容
本发明提供一种3D打印文件的生成方法、装置、设备及存储介质，以实现有效提高模型表面的打印精度，同时提高了打印效率，节省了打印时间的效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种3D打印文件的生成方法，包括：
获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域；
对所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片；其中，所述第二层高大于所述第一层高；
根据所述轮廓区域切片和所述填充区域切片，确定3D打印文件。
可选的，所述获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域，包括：
将所述三维打印模型按第三层高进行水平分层切片，得到多个第三切片层；其中，所述第三层高不小于所述第二层高；
根据连通性确定各第三切片层中的各图形；其中，各所述图形之间不存在交点；
遍历各所述图形，获取当前遍历到的图形的轮廓线；
若所述轮廓线包括外轮廓线，将所述当前遍历到的图形的外轮廓边线向靠近所述图形中心的方向偏移预设距离，将所述外轮廓边线与所述外轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域，将所述图形中除所述轮廓区域之外的区域作为填充区域；
若所述轮廓线包括外轮廓线和内轮廓线，将所述当前遍历到的图形的外轮廓边线向靠近所述图形中心的方向偏移预设距离，得到外轮廓偏移边线；将图形的内轮廓边线向远离所述图形中心的方向偏移预设距离，得到内轮廓偏移边线；将所述外轮廓边线与所述外轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域中的外轮廓区域，将所述内轮廓边线与所述内轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域中的内轮廓区域，将所述内轮廓偏移边线和所述外轮廓偏移边线构成的区域作为填充区域。
可选的，所述对所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片，包括：
对各所述第三切片层中的轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对各所述第三切片层中的填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片。
可选的，所述对所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片，包括：
对打印速度设定为第一打印速度的所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对打印速度设定为第二打印速度的所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片；其中，所述第二打印速度大于所述第一打印速度。
可选的，3D打印文件的生成方法还包括：
获取三维打印模型的轮廓区域的坐标数据和填充区域的坐标数据。
根据所述轮廓区域的坐标数据将所述三维打印模型中的轮廓区域以第一层高切片得到轮廓区域切片，根据所述填充区域的坐标数据将所述三维打印模型中的填充区域以第二层高切片得到填充区域切片。
可选的，所述第二层高为所述第一层高的n倍，其中，n为正整数。
可选的，所述根据所述轮廓区域切片和所述填充区域切片，确定3D打印文件，包括：
对于第x层和第(x+1)层填充区域切片，若x大于1，则设定打印路径为先打印第(nx-2n+1)层至第nx层轮廓区域切片，再打印第x至(x+1)层的填充区域切片，其中x取奇数；若x等于1，则设定打印路径为先打印第1层至第n层轮廓区域切片，再打印第1至2层的填充区域切片；
将设定所述打印路径的所述轮廓区域切片和所述填充区域切片进行合成，确定3D打印文件。
第二方面，本发明实施例还提供了一种3D打印文件的生成装置，包括：
区域获取模块，用于获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域；
切片获取模块，用于对所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片；其中，所述第二层高大于所述第一层高；
打印文件确定模块，用于根据所述轮廓区域切片和所述填充区域切片，确定3D打印文件。
第三方面，本发明实施例还提供了一种3D打印文件的生成设备，所述3D打印文件的生成设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任一所述的3D打印文件的生成方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面中任一所述的3D打印文件的生成方法。
本发明通过识别获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域，由于轮廓区域是模型中存在与外部接触的部分，而填充区域是模型中不存在与外部接触的部分，可知轮廓区域对于精度的要求更高一些，而层高越高，两层切片之间的误差就越大即精度越低，所以对轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片，其中，第二层高大于第一层高，根据轮廓区域切片和填充区域切片，确定3D打印文件；相较于对轮廓区域和填充区域均以第一层高进行切片时，按照本发明的3D打印文件进行打印时可以提高打印效率，相较于对轮廓区域和填充区域均以第二层高进行切片时，按照本发明的3D打印文件进行打印时可以提高打印精度，从而解决3D打印无法同时兼顾模型表面精度和打印效率的问题，实现有效提高模型表面的打印精度，同时提高了打印效率。
附图说明
图1A为本发明实施例一提供的一种3D打印文件的生成方法的流程示意图；
图1B为本发明实例一提供的一种第三切片层的截面示意图；
图1C为本发明实例一提供的另一种第三切片层的截面示意图；
图1D为本发明实例一提供的一种轮廓区域切片和填充区域切片的截面示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种3D打印文件的生成装置的结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的一种3D打印文件的生成设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1A为本发明实施例一提供的一种3D打印文件的生成方法的流程示意图，图1B为本发明模式实例一提供的一种第三切片层的截面示意图，图1C为本发明模式实例一提供的另一种第三切片层的截面示意图，图1D为本发明模式实例一提供的一种轮廓区域切片和填充区域切片的截面示意图。
本实施例可适用于兼顾模型表面打印精度和打印效率的情况，该方法可以由一种3D打印文件的生成装置来执行，如图1A所示，具体包括如下步骤：
步骤110、获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域。
具体包括：
步骤111、将所述三维打印模型按第三层高进行水平分层切片，得到多个第三切片层。其中，所述第三层高不小于所述第二层高。
首先通过三维软件(如Solidworks、creo、3dmax等)或者3D扫描仪得到三维模型文件，经过格式转换得到切片软件支持的3D图档坐标集信息。其中，本实施例以得到的用三角面描述三维模型的stl格式信息文档作说明。将得到的stl格式三维模型导入切片软件，并通过切片软件将所述三维打印模型从Z轴方向按第三层高进行水平切片，得到多个第三切片层。其中，所述第三层高不小于所述第二层高。
步骤112、根据连通性确定各第三切片层中的各图形；其中，各所述图形之间不存在交点。
三维打印模型中可能存在空心区域，表现在多个第三切片层中为存在多个图形或多个曲线，第三切片层的边缘连线表现为由收尾相连的曲线构成的图形；若两条曲线存在交点，则具有连通性，根据连通性确定各第三切片层中各曲线连接构成的封闭图形，各图形之间不存在交点。
步骤113、遍历各所述图形，获取当前遍历到的图形的轮廓线。
遍历每一个第三切片层中的图形，获取图形的轮廓线，即每个第三切片层的轮廓线；第三切片层的轮廓线包括两种情况，如图1B所示，轮廓线可以仅包括外轮廓线1，如图1C所示，轮廓线也可以包括外轮廓线1和内轮廓线7。根据不同情况执行步骤114或步骤115。
步骤114、若所述轮廓线包括外轮廓线，将所述当前遍历到的图形的外轮廓边线向靠近所述图形中心的方向偏移预设距离，将所述外轮廓边线与所述外轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域，将所述图形中除所述轮廓区域之外的区域作为填充区域。
每个三维打印模型一定包括外轮廓，若三维打印模型为全部填充的模型，则不存在内轮廓，所述轮廓线仅包括外轮廓线，当前遍历到的图形的外轮廓边线向靠近所述图形中心的方向偏移预设距离，具体如图1B所示，将每个第三切片层的外轮廓边线1向三维模型内偏移预设距离t得到外轮廓偏移边线3，将所述外轮廓边线1与所述外轮廓偏移边线3构成的区域作为轮廓区域2，将所述图形中除所述轮廓区域2之外的区域作为填充区域4。其中，偏移距离t的取值范围为正数，用以避免中间填充区打印时影响表面模型打印精度，本实施例t采用2mm。
步骤115、若所述轮廓线包括外轮廓线和内轮廓线，将所述当前遍历到的图形的外轮廓边线向靠近所述图形中心的方向偏移预设距离，得到外轮廓偏移边线；将图形的内轮廓边线向远离所述图形中心的方向偏移预设距离，得到内轮廓偏移边线；将所述外轮廓边线与所述外轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域中的外轮廓区域，将所述内轮廓边线与所述内轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域中的内轮廓区域，将所述内轮廓偏移边线和所述外轮廓偏移边线构成的区域作为填充区域。
若打印模型内部具有空心区域，则得到的所述轮廓线包括外轮廓线和内轮廓线，具体如图1C所示，在每个第三切片层中，将当前遍历到的图形的外轮廓边线1向靠近所述图形中心的方向偏移预设距离t，得到外轮廓偏移边线3；将图形的内轮廓边线7向远离所述图形中心的方向偏移预设距离t，得到内轮廓偏移边线5；外轮廓区域2由外轮廓边线1与外轮廓偏移边线3围成的区域构成，内轮廓区域6由内轮廓边线7与内轮廓偏移边线5围成的区域构成，填充区域4由内轮廓偏移边线5和外轮廓偏移边线3围成的区域构成。
步骤120、对所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片；其中，所述第二层高大于所述第一层高。
由于轮廓区域是模型中存在与外部接触的部分，轮廓区域为模型的重要特征和表面精度的直接表现特征，要求精度较高，而层高越高，两层切片之间的误差就越大即精度越低，因此，在识别区分三维打印模型轮廓区域和填充区域之后需要再对第三切片层继续按不同区域进行不同层高的细分切片。具体包括：
对各所述第三切片层中的轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对各所述第三切片层中的填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片。其中，第二层高大于第一层高。
如图1D所示，对各第三切片层中的轮廓区域以第一层高δ1进行细分切片得到轮廓区域切片，对各第三切片层中的填充区域以第二层高δ2进行细分切片，得到填充区域切片。其中，第二层高δ2为第一层高δ1的n倍，其中，n为正整数。以下将结合一个例子进行具体的说明，第一种情况为，在不区分轮廓区域和填充区域时，对打印速度设定为速度30mm/s的模型以0.1mm进行切片，根据切片确定3D打印文件A，第二种情况为，在不区分轮廓区域和填充区域时，对设定速度为速度30mm/s的模型以0.3mm进行切片，根据切片确定3D打印文件B，第三种情况为，区别轮廓区域和填充区域，对打印速度设定为速度30mm/s的轮廓区域以0.1mm进行切片，对打印速度设定为速度30mm/s的填充区域以0.3mm进行切片，根据切片确定3D打印文件C；由于打印速度均为速度30mm/s，此时层高可以影响打印精度和打印效率，可知按照打印文件C打印出的模型的精度大于按照打印文件B打印出的模型的精度，按照打印文件C打印出的模型的打印效率大于按照打印文件A打印出的模型的打印效率。
在一替代实施例中，对各第三切片层按第二高层进行切片，得到多个第二切片层，第二切片层包含填充区域和轮廓区域，由于轮廓壁为模型的重要特征和表面精度的直接表现特征，所以进一步对第二切片层中的轮廓区域按第一层高进行细分切片，得到多个第一切片层，其中，第一切片层为轮廓区域切片，第二切片层中除轮廓区域切片外的部分为填充区域切片。
进一步的，在另一实施例中，用户可自定义轮廓区域的打印速度为第一打印速度，填充区域的打印速度为第二打印速度，由于轮廓区域包含三维打印模型的表面特征，填充区域包含的特征较少，因此，为了提高模型整体的打印速度，在对填充区域打印时可适当提高速度，即第二打印速度大于第一打印速度。示例性的，喷嘴直径为0.4mm，第一打印速度的范围为30mm/s-60mm/s，第二打印速度的范围为30mm/s-180mm/s，选取的第二打印速度大于第一打印速度。在提高打印速度的同时还要保证打印的精度，因此，对设定为第一打印速度的轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对打印速度设定为第二打印速度的填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片，其中，第二层高为第一层高的n倍。以下将结合一个例子进行具体的说明，第一种情况为，区别轮廓区域和填充区域，对设定速度为30mm/s的轮廓区域以0.1mm进行切片，对设定速度为30mm/s的填充区域以0.3mm进行切片，根据切片确定3D打印文件C，第二种情况为区别轮廓区域和填充区域，对设定速度为30mm/s的轮廓区域以0.1mm进行切片，对设定速度为50mm/s的填充区域以0.3mm进行切片，根据切片确定3D打印文件D；由于层高设置情况相同，此时打印速度可以影响打印效率和打印精度，可知按照打印文件D打印出的填充区域的打印效率大于按照打印文件C打印出的填充区域的打印效率，即在设定第一打印速度和第二打印速度的情况下，可以进一步的提高填充区域的打印效率。以下将结合另一个例子进行具体的说明，第一种情况为，区别轮廓区域和填充区域，对设定速度为30mm/s的轮廓区域以0.1mm进行切片，对设定速度为30mm/s的填充区域以0.3mm进行切片，根据切片确定3D打印文件C，第二种情况为区别轮廓区域和填充区域，对设定速度为20mm/s的轮廓区域以0.1mm进行切片，对设定速度为30mm/s的填充区域以0.3mm进行切片，根据切片确定3D打印文件E，由于层高设置情况相同，此时打印速度可以影响打印效率和打印精度，可知按照打印文件E打印出的轮廓区域的打印精度大于按照打印文件C打印出的轮廓区域的打印精度，即在设定第一打印速度和第二打印速度的情况下，可以进一步的提高轮廓区域的打印精度。
进一步的，在另一实施例中，用户可直接根据切片软件获取三维打印模型的轮廓区域的坐标数据和填充区域的坐标数据。根据所述轮廓区域的坐标数据将三维打印模型中的轮廓区域以第一层高切片得到轮廓区域切片，根据所述填充区域的坐标数据将三维打印模型中的填充区域以第二层高切片得到填充区域切片。为设定不同层高提供了可自定义选择区域，满足了不同表面精度对应不同层高的要求。
导入切片软件的stl文档中包含了三维打印模型的坐标集，其中包含了轮廓区域的坐标集和填充区域的坐标集，通过不同的坐标数据快速识别三维打印模型的轮廓区域和填充区域，从而直接对轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，直接对填充区域以第二层高切片得到填充区域切片，减少切片划分的时间，提高整体打印效率。
根据三维模型数据进行离散、切片化，得到多个横截面切片文档，多个横截面成型堆叠形成3D模型的方式，均可采用此发明方法来提高表面打印精度，同时兼顾提高打印效率。
步骤130、根据所述轮廓区域切片和所述填充区域切片，确定3D打印文件。
按照设定的打印路径将根据得到的轮廓区域切片和填充区域切片进行合成，得到三维打印模型的3D打印文件。
设定的打印路径包括：对于第x层和第(x+1)层填充区域切片，若x大于1，则设定打印路径为先打印第(nx-2n+1)层至第nx层轮廓区域切片，再打印第x至(x+1)层的填充区域切片，其中x取奇数；若x等于1，则设定打印路径为先打印第1层至第n层轮廓区域切片，再打印第1至2层的填充区域切片。
示例性的，如图1D所示，以n取值为2为例，对于第1层和第2层的填充区域切片，打印喷头先以第一层高δ1打印2层的轮廓区域切片，再以第二层高δ2打印第1层和第2层共两层的填充区域切片；对于第x层至第(x+1)层的填充区域切片，打印喷头先以第一层高δ1打印第(2x-3)层至第2x层共4层的轮廓区域切片，再以第二层高δ2打印第x层至(x+1)层共两层的填充区域切片，继续参考图1D，对于第3层至第4层的填充区域切片，打印喷头先以第一层高δ1打印第3层至第6层的轮廓区域切片，再以第二层高δ2打印第3层至4层的填充区域切片。以此打印路径对三维打印模型的轮廓区域和填充区域来回交替打印，直至三维模型打印成形完毕，有效解决模型轮廓区域和填充区域打印的协调性问题。
进一步的，在一替代实施例中，设定的打印路径还可以设置为：对于第m层填充区域切片，设定打印路径为先打印第(nm-n+1)层和第nm层的轮廓区域切片，再打印第m层的填充区域切片。
示例性的，以n取值为3为例，对于第1层填充区域切片，设定打印路径为先打印第1层和第3层的轮廓区域切片，再打印第1层的填充区域切片,对于第2层填充区域切片，设定打印路径为先打印第4层和第6层的轮廓区域切片，再打印第2层的填充区域切片,即先打印一定数量的轮廓区域切片，再打印对应的填充区域切片，可使得轮廓区域和填充区域等高，循环这个过程，直至三维模型打印成形完毕，保证了打印质量。
为了提高整体三维模型的打印速度，填充区域包含的表面特征少，表面精度较低，可以采用较高的打印速度以提高打印效率。在得到3D打印文件后，将3D打印文件发送至3D打印机，打印喷头按照设定的打印路径和第一预设速度对轮廓区域进行打印，打印喷头按照设定的打印路径和第二预设速度对填充区域进行打印，直至完成三维打印模型的打印。其中，所述第二打印速度大于所述第一打印速度。
示例性的，在本实施例中，打印轮廓区域时采用的第一速度为30mm/s，打印填充区域时采用的第二速度为80mm/s。在轮廓区域等重要特征区采用较小打印速度，以减少打印运动机构惯性带来的振动位移偏差，提高表面打印精度，在填充区域则采用较快打印速度以提高打印效率，既可以有效提高模型表面的打印精度，又提高了打印效率，节省了打印时间。
本实施例的技术方案，通过识别获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域，由于轮廓区域是模型中存在与外部接触的部分，而填充区域是模型中不存在与外部接触的部分，可知轮廓区域对于精度的要求更高一些，而层高越高，两层切片之间的误差就越大即精度越低，所以对轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片，其中，第二层高大于第一层高，根据轮廓区域切片和填充区域切片，确定3D打印文件；相较于对轮廓区域和填充区域均以第一层高进行切片时，按照本发明的3D打印文件进行打印时可以提高打印效率，相较于对轮廓区域和填充区域均以第二层高进行切片时，按照本发明的3D打印文件进行打印时可以提高打印精度，从而解决3D打印无法同时兼顾模型表面精度和打印效率的问题，实现有效提高模型表面的打印精度，同时提高了打印效率。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种3D打印文件的生成装置的结构示意图，该装置可以由硬件和/或软件的方式来实现，一般可集成于三维打印设备中。如图2所示，该装置包括：
区域获取模块210，用于获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域。
区域获取模块210具体包括：
分层单元，用于将所述三维打印模型按第三层高进行水平分层切片，得到多个第三切片层；其中，所述第三层高不小于所述第二层高。
图形确定单元，用于根据连通性确定各第三切片层中的各图形；其中，各所述图形之间不存在交点。
轮廓线获取单元，用于遍历各所述图形，获取当前遍历到的图形的轮廓线。
若所述轮廓线包括外轮廓线，将所述当前遍历到的图形的外轮廓边线向靠近所述图形中心的方向偏移预设距离，将所述外轮廓边线与所述外轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域，将所述图形中除所述轮廓区域之外的区域作为填充区域。
若所述轮廓线包括外轮廓线和内轮廓线，将所述当前遍历到的图形的外轮廓边线向靠近所述图形中心的方向偏移预设距离，得到外轮廓偏移边线；将图形的内轮廓边线向远离所述图形中心的方向偏移预设距离，得到内轮廓偏移边线；将所述外轮廓边线与所述外轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域中的外轮廓区域，将所述内轮廓边线与所述内轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域中的内轮廓区域，将所述内轮廓偏移边线和所述外轮廓偏移边线构成的区域作为填充区域。
切片获取模块220，用于对所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片；其中，所述第二层高大于所述第一层高。
轮廓壁为模型的重要特征和表面精度的直接表现特征，要求精度较高，因此，在识别区分三维打印模型轮廓区域和填充区域之后需要再对第三切片层继续进行细分切片。
切片获取模块220包括：
第一细分切片单元，用于对各所述第三切片层中的轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对各所述第三切片层中的填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片。
在替代实施例中，切片获取模块220还包括：
第二细分切片单元，用于对打印速度设定为第一打印速度的所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对打印速度设定为第二打印速度的所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片；其中，所述第二打印速度大于所述第一打印速度。
在一替代实施例中，用户可直接根据切片软件获取三维打印模型的轮廓区域的坐标数据和填充区域的坐标数据，从而快速对轮廓区域和填充区域进行不同层高的切片。在本实施例中，区域获取模块210，用于获取三维打印模型的轮廓区域的坐标数据和填充区域的坐标数据。切片获取模块220用于根据所述轮廓区域的坐标数据将所述三维打印模型中的轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，根据所述填充区域的坐标数据将所述三维打印模型中的填充区域以第二层高切片得到填充区域切片。
打印文件确定模块230，用于根据所述轮廓区域切片和所述填充区域切片，确定3D打印文件。
具体的，按照设定的打印路径将根据得到的轮廓区域切片和填充区域切片进行合成，得到三维打印模型的3D打印文件。
设定的打印路径包括：对于第x层和第(x+1)层填充区域切片，若x大于1，则设定打印路径为先打印第(nx-2n+1)层至第nx层轮廓区域切片，再打印第x层至(x+1)层的填充区域切片，其中x取奇数；若x等于1，则设定打印路径为先打印第1层至第n层轮廓区域切片，再打印第1层至2层的填充区域切片。
进一步的，在一替代实施例中，设定的打印路径还可以为：对于第m层填充区域切片，设定打印路径为先打印第(nm-n+1)层和第nm层的轮廓区域切片，再打印第m层的填充区域切片。
将3D打印文件发送至3D打印机，打印喷头按照设定的打印路径和第一预设速度对轮廓区域进行打印，打印喷头按照设定的打印路径和第二预设速度对填充区域进行打印，直至完成三维打印模型的打印。其中，所述第二打印速度大于所述第一打印速度。在轮廓区域等重要特征区采用较小打印速度，以减少打印运动机构惯性带来的振动位移偏差，提高表面打印精度，在填充区域则采用较快打印速度以提高打印效率，既可以有效提高模型表面的打印精度，又提高了打印效率，节省了打印时间。
本实施例的技术方案，通过识别获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域，由于轮廓区域是模型中存在与外部接触的部分，而填充区域是模型中不存在与外部接触的部分，可知轮廓区域对于精度的要求更高一些，而层高越高，两层切片之间的误差就越大即精度越低，所以对轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片，其中，第二层高大于第一层高，根据轮廓区域切片和填充区域切片，确定3D打印文件，；相较于对轮廓区域和填充区域均以第一层高进行切片时，按照本发明的3D打印文件进行打印时可以提高打印效率，相较于对轮廓区域和填充区域均以第二层高进行切片时，按照本发明的3D打印文件进行打印时可以提高打印精度，从而解决3D打印无法同时兼顾模型表面精度和打印效率的问题，实现根据不同表面精度自定义不同层高，有效提高模型表面的打印精度，同时提高了打印效率。
本发明实施例所提供的一种3D打印文件的生成装置可执行本发明任意实施例所提供的3D打印文件的生成方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种3D打印文件的生成设备的结构示意图，如图3所示，该一种3D打印文件的生成设备包括处理器30、存储器31、输入装置32和输出装置33；一种3D打印文件的生成设备中处理器30的数量可以是一个或多个，图3中以一个处理器30为例；一种3D打印文件的生成设备中的处理器30、存储器31、输入装置32和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
存储器31作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的3D打印文件的生成方法对应的程序指令/模块(例如，3D打印文件的生成装置中的区域获取模块210、切片获取模块220和打印文件确定模块230)。处理器30通过运行存储在存储器31中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的3D打印文件的生成方法。
存储器31可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器31可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器31可进一步包括相对于处理器30远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置32可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置33可包括显示屏等显示设备。
实施例四
本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种3D打印文件的生成方法，该方法包括：
获取3D打印文件的生成模型的轮廓区域和填充区域；
对所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片；其中，所述第二层高大于所述第一层高；
根据所述轮廓区域切片和所述填充区域切片，确定3D打印文件。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的3D打印文件的生成方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，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)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述3D打印文件的生成装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种3D打印文件的生成方法，其特征在于，包括：
获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域；
对所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片；其中，所述第二层高大于所述第一层高；
根据所述轮廓区域切片和所述填充区域切片，确定3D打印文件。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印文件的生成方法，其特征在于，所述获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域，包括：
将所述三维打印模型按第三层高进行水平分层切片，得到多个第三切片层；其中，所述第三层高不小于所述第二层高；
根据连通性确定各第三切片层中的各图形；其中，各所述图形之间不存在交点；
遍历各所述图形，获取当前遍历到的图形的轮廓线；
若所述轮廓线包括外轮廓线，将所述当前遍历到的图形的外轮廓边线向靠近所述图形中心的方向偏移预设距离，将所述外轮廓边线与所述外轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域，将所述图形中除所述轮廓区域之外的区域作为填充区域；
若所述轮廓线包括外轮廓线和内轮廓线，将所述当前遍历到的图形的外轮廓边线向靠近所述图形中心的方向偏移预设距离，得到外轮廓偏移边线；将图形的内轮廓边线向远离所述图形中心的方向偏移预设距离，得到内轮廓偏移边线；将所述外轮廓边线与所述外轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域中的外轮廓区域，将所述内轮廓边线与所述内轮廓偏移边线构成的区域作为轮廓区域中的内轮廓区域，将所述内轮廓偏移边线和所述外轮廓偏移边线构成的区域作为填充区域。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印文件的生成方法，其特征在于，所述对所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片，包括：
对各所述第三切片层中的轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对各所述第三切片层中的填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印文件的生成方法，其特征在于，所述对所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片，包括：
对打印速度设定为第一打印速度的所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对打印速度设定为第二打印速度的所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片；其中，所述第二打印速度大于所述第一打印速度。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印文件的生成方法，其特征在于，还包括：
获取三维打印模型的轮廓区域的坐标数据和填充区域的坐标数据；
根据所述轮廓区域的坐标数据将所述三维打印模型中的轮廓区域以第一层高切片得到轮廓区域切片，根据所述填充区域的坐标数据将所述三维打印模型中的填充区域以第二层高切片得到填充区域切片。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印文件的生成方法，其特征在于，所述第二层高为所述第一层高的n倍，其中，n为正整数。
7.根据权利要求6所述的一种3D打印文件的生成方法，其特征在于，所述根据所述轮廓区域切片和所述填充区域切片，确定3D打印文件，包括：
对于第x层和第(x+1)层填充区域切片，若x大于1，则设定打印路径为先打印第(nx-2n+1)层至第nx层轮廓区域切片，再打印第x至(x+1)层的填充区域切片，其中x取奇数；若x等于1，则设定打印路径为先打印第1层至第n层轮廓区域切片，再打印第1至2层的填充区域切片；
将设定所述打印路径的所述轮廓区域切片和所述填充区域切片进行合成，确定3D打印文件。
8.一种3D打印文件的生成装置，其特征在于，包括：
区域获取模块，用于获取三维打印模型的轮廓区域和填充区域；
切片获取模块，用于对所述轮廓区域以第一层高进行切片得到轮廓区域切片，对所述填充区域以第二层高进行切片得到填充区域切片；其中，所述第二层高大于所述第一层高；
打印文件确定模块，用于根据所述轮廓区域切片和所述填充区域切片，确定3D打印文件。
9.一种3D打印文件的生成设备，其特征在于，所述3D打印文件的生成设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的3D打印文件的生成方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的3D打印文件的生成方法。
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