CN114036788B

CN114036788B - 基于图像生成自由镂空铸型的设计方法、系统及介质

Info

Publication number: CN114036788B
Application number: CN202111271601.2A
Authority: CN
Inventors: 康进武; 徐敬英; 毛卫民
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2041-10-29
Also published as: CN114036788A

Abstract

本发明涉及一种基于图像生成自由镂空铸型的设计方法、系统及介质，方法包括：对铸件及其浇冒口系统模型进行规则网格离散剖分，得到铸件及其浇冒口的有限差分网格模型；对铸件有限差分网格模型进行平移增加吃砂量；将铸件有限差分网格模型输出为系列图像；编辑系列图像添加铸型结构，得到铸型像素；将铸型单元的外轮廓表面进行面片化，形成镂空铸型外表面；将铸件原始模型面片方向反向，并将按照吃砂量平移后的模型和镂空铸型外表面合并，得到镂空铸型。本发明的设计方法使设计人员可以手动控制设计任意的镂空结构，从而为实现随心所欲的铸造过程控制奠定基础，同时能够降低材料的使用量，从而极大地降低铸型的生产成本。

Description

基于图像生成自由镂空铸型的设计方法、系统及介质

技术领域

本发明是关于一种基于图像生成自由镂空铸型的设计方法、系统及介质，涉及铸造技术领域。

背景技术

增材制造技术制备铸型是铸造的发展趋势，该技术使得可以在铸件外部生成自由镂空铸型。镂空化使铸型脱离传统密实结构、方便控制铸件冷却、加快铸件冷却，同时又减少打印材料的使用，节约打印时间和能源，有利于推广铸型的增材制造技术。

但是，目前镂空铸型的设计方法还很少，尤其缺少对不规则的、任意的形状的铸型结构设计的方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够在铸件外部形成任意形状的自由镂空铸型结构的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法、系统及介质。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

第一方面，本发明提供的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，包括：

对铸件及其浇冒口系统模型进行规则网格离散剖分，得到铸件及其浇冒口的有限差分网格模型；

对铸件有限差分网格模型进行平移增加吃砂量；

将铸件有限差分网格模型输出为系列图像；

编辑系列图像添加铸型结构，得到铸型像素；

将铸型像素对应到铸型空间结构单元，且将铸型空间结构单元进行叠加形成铸型单元，并将铸型单元的外轮廓表面进行面片化，形成镂空铸型外表面；

将铸件原始模型面片方向反向，并将按照吃砂量平移后的模型和镂空铸型外表面合并，得到镂空铸型。

所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，进一步地，有限差分网格模型通过有限差分软件对铸件及其浇冒口系统模型进行规则网格离散剖分获得，其中，有限差分网格剖分步长小于铸件最小壁厚的1/2。

所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，进一步地，对铸件有限差分网格模型进行平移增加吃砂量，包括：对铸件有限差分网格模型向x、y、z正方向平移，在x和y的正方向留出空白单元作为最大吃砂量，空白单元的尺寸是各方向最大网格数对应尺寸的1～3倍，其中，x、y、z的方向继承了铸件及其浇冒口系统模型的方向。

所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，进一步地，将铸件有限差分网格模型输出为系列图像，包括：

沿着x，y，z方向输出有限差分网格模型的每层网格，输出的每层网格会形成一幅图像；

输出的图像中，将每个铸件网格对应一个像素，属于铸件网格的像素取设定颜色，需要区别于背景颜色；

对每层图像文件名进行命名，图像文件名包含变化的方向和其所在层号。

所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，进一步地，编辑系列图像添加铸型结构，得到铸型像素，包括：

采用图像编辑工具编辑图像，通过修改像素颜色的方法添加铸型结构，其中，背景、铸件和铸型像素设置为不同；

将铸件像素和背景像素均修改成相同颜色，使得铸型结构的像素颜色区别于背景色。

所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，进一步地，将铸型像素对应到铸型空间结构单元，且将铸型空间结构单元进行叠加形成铸型单元，并将铸型单元的外轮廓表面进行面片化，形成镂空铸型外表面，包括：

分别读取x，y，z方向的系列图像，将铸型像素对应到铸型的空间结构单元，输出空间结构单元在x，y，z方向编号的文件，每个方向的系列图像对应到一个铸型的空间结构模型，得到三个铸型的空间结构模型；

将三个铸型的空间结构模型叠加，如果任何一个方向上该单元对应像素的颜色为前景色即铸型的颜色，则叠加后该单元为铸型，如果xyz三个方向上该单元对应像素的颜色都为背景色，则叠加后该单元为非铸型单元；

识别铸型单元的外轮廓，将铸型单元的外轮廓表面进行三角面片化，形成镂空铸型的外表面。

所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，进一步地，将铸型像素对应到铸型的空间结构单元，包括：

沿x方向的系列图像的横向像素编号i,竖方向像素编号j，图片名为xk，即其x 方向的编号为k，则对应的铸型空间结构单元编号为[k,i,j]；

沿y方向的系列图像的横向像素编号i,竖方向像素编号j，图片名为yk，即其y 方向的编号为k，则对应的空间结构单元为[i,k,j]；

沿z方向的系列图像的横向像素编号i,竖方向像素编号j，图片名为zk，即其z 方向的编号为k，则对应的空间结构单元为[i,j,k]。

第二方面，本发明提供的基于图像生成自由镂空铸型的设计系统，该系统包括：

有限差分单元，被配置为对铸件及其浇冒口系统模型进行规则网格离散剖分，得到铸件及其浇冒口的有限差分网格模型；

模型平移单元，被配置为对铸件有限差分网格模型进行平移增加吃砂量；

图像输出单元，被配置为将铸件有限差分网格模型输出为系列图像；

铸型编辑单元，被配置为编辑系列图像添加铸型结构，得到铸型像素；

铸型单元，被配置为将铸型像素对应到铸型空间结构单元，且将铸型空间结构单元进行叠加形成铸型单元，并将铸型单元的外轮廓表面进行面片化，形成镂空铸型外表面；

镂空铸型生成单元，被配置为将铸件原始文件中所有铸件面片方向反向，将按照吃砂量平移后的模型和镂空铸型外表面合并，得到镂空铸型。

第三方面，本发明提供的电子设备，所述电子设备至少包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现所述的方法。

第四方面，本发明提供的计算机存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行所述的方法。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明能够在铸件外部形成任意形状的自由镂空结构铸型，当其针对具有复杂曲面形状铸件时，可以实现沿曲面的最大限度自由镂空；并且，由于铸型的镂空结构可以为任意形状的设计，从而不给设计者设置任何镂空空腔拓扑形状限制，能够充分发挥设计者的创造性，满足高质量铸件的各种性能需求；

2、采用本发明的基于图像镂空铸型的设计方法还能够降低材料的使用量，缩短增材制造时间，从而极大地降低铸型的生产成本；

综上，本发明可以广泛应用于镂空铸型设计中，也可用于铸型设计后的局部修改，适用于金属、非金属液态成型模具的镂空设计等。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的设计方法流程图；

图2(a)为本发明实施例的沿x方向输出的铸件图像示意图；

图2(b)为本发明实施例的添加铸型图像示意图；

图3为本发明实施例的电子设备结构图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。

本发明提供的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法、系统及介质，方法包括：对铸件及其浇冒口系统模型进行规则网格离散剖分，得到铸件及其浇冒口的有限差分网格模型；对铸件有限差分网格模型进行平移增加吃砂量；将铸件有限差分网格模型输出为系列图像；编辑系列图像添加铸型结构，得到铸型像素；将铸型像素对应到铸型空间结构单元，且将铸型空间结构单元进行叠加形成铸型单元，并将铸型单元的外轮廓表面进行面片化，形成镂空铸型外表面；将铸件原始模型面片方向反向，并将按照吃砂量平移后的模型和镂空铸型外表面合并，得到镂空铸型。本发明能够在铸件外部形成任意形状的自由镂空结构铸型，当其针对具有复杂曲面形状铸件时，可以实现沿曲面的最大限度自由镂空，还能够降低材料的使用量，缩短增材制造时间，从而极大地降低铸型的生产成本。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，包括步骤为：

S1、使用有限差分软件对铸件及其浇冒口系统模型进行规则网格离散剖分，得到铸件及其浇冒口系统的有限差分网格模型。

具体地，本实施例的有限差分网格模型在xyz三维坐标中x、y、z三个方向最大网格数分别记为mx，my，mz，经过网格离散剖分后，铸件的有限差分网格模型由多个网格单元组成，网格单元可为六面体。其中，x、y、z的方向继承了铸件及其浇冒口系统模型的方向，如果其z方向的正方向不是指向上方，则对有限差分网格模型进行旋转，保证z方向为铸造放置时的上下方向，其正方向对应上方，x和y方向为水平方向，和铸件的外接长方体的两个侧面平行，正方向选择。

一些实现中，铸件及其浇冒口系统可以采用STL格式模型进行有限差分网格剖分，也可以针对铸件及其浇冒口系统采用除STL以外的其它造型格式文件进行有限差分网格剖分，在此不做限定，可以根据实际需要进行选用。

又一些实现中，为了保证剖分精度，有限差分网格剖分步长选择要小于铸件最小壁厚的1/2。

再一些实现中，有限差分软件可以选用例如FT-hollowmold软件。

S2、对铸件的有限差分网格模型分别向x、y、z正方向平移增加吃砂量。

具体地，对铸件的有限差分网格模型向x、y、z正方向平移，平移量是各方向最大网格数的1～3倍，作为最大吃砂量；在x和y的正方向留出空白单元，作为平移完成后在平移完成的位置建立空白网格，空白单元的尺寸是各方向最大网格数对应尺寸的1～3倍，作为最大吃砂量，此时x,y,z方向含空白网格后的最大网格数分别记为nx， ny，nz。需要说明的是，对铸件的有限差分网格模型在z的正方向(z的正方向为冒口)可以不留空白单元，使得设计铸型和冒口平齐也可以。

S3、分别沿x，y，z方向将铸件的有限差分网格模型输出为系列图像即对应每层的截面图像。

具体地，沿着x，y，z方向将上一步的划分好的有限差分网格输出每层网格，输出的每层网格会形成一幅图像。例如沿x方向生成的图片，其横向像素对应y方向的网格，竖向像素对应z方向的网格，同理，沿y方向生成的图片，其横向像素对应x 方向的网格，竖向像素对应z方向的网格；沿z方向生成的图片，其横向像素对应x 方向的网格，竖向像素对应y方向的网格。在图像中，每个铸件网格对应一个像素，属于铸件网格的像素取固定颜色，但要明显区别于背景颜色，例如背景取白色，铸件单元可以取红色，以此为例，可以根据实际需要进行选择。

每层图像文件名包含变化的方向和其所在层号，层号分别为沿x，y，z正方向，自底层开始编号，分别沿着x，y，z方向均形成系列图像，例如图像文件名为x2，即该图像为铸件在x方向输出的第二层网格，如图像文件名为y4，即该图像为铸件在y 方向输出的第四层网格，如图像文件名为z6，即该图像为铸件在z方向输出的第六层网格。

S4、采用图像编辑工具编辑图像，通过修改像素颜色的方法添加铸型结构。

S41、本实施采用图像编辑工具逐一调出沿x，y，z方向的每幅图像，并在图像上围绕铸件通过修改像素颜色的方法添加铸型结构，包括完整包裹铸件的壳层和壳层外围的加强结构，例如桁架支撑结构和表面凸起加强筋结构等。添加的铸型结构的像素颜色要区别于背景颜色和铸件，例如可以选择蓝色，以此为例，不限于此。壳层的厚度为铸件厚度的0.5～2倍，如果该层没有铸件，则不需要添加铸型结构，例如针对沿x 或y方向的系列图片进行镂空铸型设计时，铸件底部一定要设计铸型，而冒口和浇口上方不设计铸型。如图2所示，图2(a)为沿x方向输出的一张图像，其中黑色像素部分A为背景，白色部分B为铸件，使用画图工具添加铸型部分，如图2(b)所示，黑色像素部分A为背景，白色部分B为铸件，灰色部分C为添加的铸型，其中包括的黑色线条为背景色，非铸型，即表现为被包裹在铸型内的通道。

一些实现中，图像编辑工具可以采用windows系统自带的画图、PS软件等进行编辑即可，在此不做限定。

S42、逐一调出沿x，y，z方向的每幅图像，将表现为铸件颜色的像素都修改为背景色，这样在图像中，将只有添加的铸型的颜色为前景色，其它为背景色，相当于去除了铸件，保证很好地识别铸型。

S5、分别读取系列图像，将铸型像素对应到铸型的空间结构单元并进行叠加，实现铸件完整包覆铸型，并将铸型单元的外轮廓表面进行三角面片化，形成镂空铸型的外表面stl格式，具体包括：

S51、分别读取上述x，y，z方向的系列图像，将铸型像素对应到铸型的空间结构单元，输出空间结构单元在x，y，z方向编号的文件，每个方向的系列图片对应到一个铸型的空间结构模型，因此得到三个铸型的空间结构模型。

具体地，将像素和铸型空间单元一一对应，过程包括：

S52、将三个方向重构出的铸型的空间结构模型，将每个位置具有相同编号的三个空间结构单元叠加，即如果任何一个方向上该单元对应像素的颜色为前景色即铸型的颜色，则叠加后该单元为铸型，如果xyz三个方向上该单元对应像素的颜色都为背景色，则叠加后该单元为非铸型单元。通过三个方向都进行铸型设计并进行叠加，实现了铸件完整包覆了铸型。

S53、识别铸型单元的外轮廓，当任一个网格单元G(i,j,k)，检测其周围的6个网格单元G是否均存在，如果有一个不存在，那么该网格单元G即为外轮廓网格单元G。所述6个网格单元G的编号为(i+1,j,k)、(i-1,j,k)、(i,j+1,k)、(i,j-1,k)、(i,j,k+1)、(i,j,k-1)。将铸型单元的外轮廓表面进行三角面片化，形成镂空铸型的外表面stl格式。

S6、将铸件原始的stl文件中所有铸件三角面片方向反向，按照吃砂量进行平移，然后和镂空铸型的外表面stl格式的三角面片合并，即得到了镂空铸型设计。

上述所述的铸型可为砂型或砂芯，当然不仅限于此，上述的铸型还可为其它铸造模具。此外，本实施例的自由镂空铸型的设计方法可适用于固化砂块、金属等材质。

实施例二

上述实施例一提供了基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，与之相对应地，本实施例提供一种基于图像生成自由镂空铸型的设计系统。本实施例提供的系统可以实施实施例一的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，该系统可以通过软件、硬件或软硬结合的方式来实现。为了描述的方便，描述本实施例时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。例如，该系统可以包括集成的或分开的功能模块或功能单元来执行实施例一各方法中的对应步骤。由于本实施例的系统基本相似于方法实施例，所以本实施例描述过程比较简单，相关之处可以参见实施例一的部分说明即可，本发明提供的基于图像生成自由镂空铸型的设计系统的实施例仅仅是示意性的。

本实施例提供的基于图像生成自由镂空铸型的设计系统，该系统包括：

实施例三

本实施例提供一种与本实施例一所提供的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法对应的电子设备，电子设备可以是用于客户端的电子设备，例如手机、笔记本电脑、平板电脑、台式机电脑等，以执行实施例一的方法。

如图3所示，电子设备包括处理器、存储器、通信接口和总线，处理器、存储器和通信接口通过总线连接，以完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(ISA，IndustryStandard Architecture)总线，外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry Standard Component)总线等等。存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行本实施例一所提供的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算设备的限定，具体的计算设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一些实现中，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元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)、光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在另一些实现中，处理器可以为中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)等各种类型通用处理器，在此不做限定。

实施例四

本实施例一的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法可被具体实现为一种计算机程序产品，计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本实施例一所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意组合。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实现”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，其特征在于包括：

对铸件有限差分网格模型进行平移增加吃砂量；

将铸件有限差分网格模型输出为系列图像；

编辑系列图像添加铸型结构，得到铸型像素；

2.根据权利要求1所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，其特征在于，有限差分网格模型通过有限差分软件对铸件及其浇冒口系统模型进行规则网格离散剖分获得，其中，有限差分网格剖分步长小于铸件最小壁厚的1/2。

3.根据权利要求1或2所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，其特征在于，对铸件有限差分网格模型进行平移增加吃砂量，包括：

对铸件有限差分网格模型向x、y、z正方向平移，在x和y的正方向留出空白单元作为最大吃砂量，空白单元的尺寸是各方向最大网格数对应尺寸的1～3倍，其中，x、y、z的方向继承了铸件及其浇冒口系统模型的方向。

4.根据权利要求3所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，其特征在于，将铸件有限差分网格模型输出为系列图像，包括：

5.根据权利要求3所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，其特征在于，编辑系列图像添加铸型结构，得到铸型像素，包括：

6.根据权利要求3所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，其特征在于，将铸型像素对应到铸型空间结构单元，且将铸型空间结构单元进行叠加形成铸型单元，并将铸型单元的外轮廓表面进行面片化，形成镂空铸型外表面，包括：

7.根据权利要求6所述的基于图像生成自由镂空铸型的设计方法，其特征在于，将铸型像素对应到铸型的空间结构单元，包括：

沿x方向的系列图像的横向像素编号i,竖方向像素编号j，图片名为xk，即其x方向的编号为k，则对应的铸型空间结构单元编号为[k,i,j]；

沿y方向的系列图像的横向像素编号i,竖方向像素编号j，图片名为yk，即其y方向的编号为k，则对应的空间结构单元为[i,k,j]；

沿z方向的系列图像的横向像素编号i,竖方向像素编号j，图片名为zk，即其z方向的编号为k，则对应的空间结构单元为[i,j,k]。

8.一种基于图像生成自由镂空铸型的设计系统，其特征在于，该系统包括：

9.一种电子设备，所述电子设备至少包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现权利要求1到7任一项所述的方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现权利要求1到7任一项所述的方法。