CN114147968A - 模型打印环形纹理消隐方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明申请主要提供了四种模型打印环形纹理消隐方法和装置，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐；其中，方法1和装置1在3D模型计算机预处理环节对切片掩膜图像添加噪点；方法2和装置2在3D模型计算机预处理环节对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后再对中间灰度像素添加噪点；方法3和装置3在3D打印设备读取图像数据的后处理曝光环节，对切片掩膜图像上相邻灰度值不同的两像素赋予新的灰度值以间接实现添加噪点；方法4和装置4在3D模型计算机预处理环节对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后，再在3D打印设备读取图像数据的后处理曝光环节，对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值以间接实现添加噪点。

Description

模型打印环形纹理消隐方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，具体涉及模型打印环形纹理消隐方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

目前的光固化3D打印中，由于3D模型的光固化打印制造是按照多层切片图像曝光成型后的树脂层光固化堆叠而成的，因此在打印立方体模型时，模型侧面光滑无环形纹理；但是在打印带多个弧形面的模型时，模型侧面和Z轴方向不可避免会存在类似于等高线的环形纹理，特别是在低分辨率打印机器下或者反光条件下，环形纹理非常明显。这是因为现有技术下，3D模型按统一层厚切片后所取得掩膜切片图像分辨率需要与显影掩膜屏幕分辨率保持一致，由此受显影掩膜屏幕分辨率影响，连续的单位像素下的3D模型掩膜切片图像，其弧形边缘不可避免会出现较清晰的规则锯齿状结构，而多层弧形边缘规则锯齿状树脂成型层，堆叠构成近似弧形面的阶梯层时，其曝光成型模型的不同层之间的规则锯齿状结构就会在模型侧面形成环形纹理。而模型Z轴方向上的环形纹理的形成，则是因为目前的光固化3D打印技术是基于Z轴方向上的多层树脂成型层堆叠来实现的，因此堆叠打印上部弧形面时不可避免会形成环状堆叠纹理。

在模型表面需要打印出具有较细小花纹图案时，环形纹理的存在对人的视线会产生干扰，特别是在反光条件下，会导致细节特征花纹图案不突出。因此需要提出一种合适的方法来实现模型表面环形纹理的消隐。

现有的一些3D模型预处理软件具有切片图像抗锯齿处理功能，且抗锯齿处理后虽能提高模型表面光洁度，但是环形纹理仍然无法消除。

随着光固化3D打印技术的整体发展，特别是光固化3D打印高分辨率技术如4K、6K、8K显影掩膜屏幕的逐步应用，原来较低分辨率下不方便处理的环形纹理，可以在高分辨率打印技术下，通过损失一定的模型表面光洁度，来实现模型表面环形纹理的消隐，但是这种环形纹理的消隐方法暂时还无法实现Z轴方向上的环形纹理消隐。

发明内容

针对实现上述背景技术中模型的侧面环形纹理问题，为了实现模型侧面环形纹理的消隐，本发明提供了四种模型打印环形纹理消隐方法，其中方法1用于在3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行添加噪点处理，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐；方法2用于在3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后再对中间灰度像素进行添加噪点处理，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐；方法3用于在3D打印设备读取图像数据的后处理曝光环节，由3D打印设备控制器对切片掩膜图像上相邻灰度值不同的两像素赋予新的灰度值以间接实现添加噪点，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐；方法4用于在3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后，再在3D打印设备读取图像数据的后处理曝光环节，由3D打印设备控制器对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值以间接实现添加噪点，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐。

本发明所采用的技术方法如下：

根据本发明的第一方面，提供了四种模型打印环形纹理消隐方法，其中，

方法1，一种模型打印环形纹理消隐方法，用于在3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行添加噪点处理，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐，包括以下步骤：

S111、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S112、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S113、控制单元逐层对全部N层切片掩膜图像的白色区域边界进行添加噪点处理；

S114、控制单元将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S115、3D打印设备导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

方法2，一种模型打印环形纹理消隐方法，用于在3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后再对中间灰度像素进行添加噪点处理，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐，包括以下步骤：

S121、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S122、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S123、控制单元逐层对全部N层切片掩膜图像进行抗锯齿处理后再对中间灰度像素进行添加噪点处理；

S124、控制单元将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S125、3D打印设备导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

方法3，一种模型打印环形纹理消隐方法，用于在3D打印设备读取图像数据的后处理曝光环节，由3D打印设备控制器对切片掩膜图像上相邻灰度值不同的两像素赋予新的灰度值以间接实现添加噪点，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐，包括以下步骤：

S211、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S212、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S213、控制单元将全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S214、3D打印设备导入切片掩膜图像数据及打印参数；

S215、3D打印设备的控制器读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并连续获取其第M行和M+1行像素灰度值；

S216、控制器对第M行和第M+1行中所在行方向和/或列方向上相邻灰度值不同的两像素赋予新的灰度值；

S217、控制器对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

方法4，一种模型打印环形纹理消隐方法，用于在3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后，再在3D打印设备读取图像数据的后处理曝光环节，由3D打印设备控制器对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值以间接实现添加噪点，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐，包括以下步骤：

S221、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S222、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S223、控制单元对全部N层切片掩膜图像逐层进行抗锯齿处理；

S224、控制单元将抗锯齿处理后的全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S225、3D打印设备导入抗锯齿处理后切片掩膜图像数据及打印参数；

S226、3D打印设备的控制器读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值；

S227、控制器对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

根据本发明的第二方面，提供了四种模型打印环形纹理消隐装置，其中，

装置1，用于执行方法1，提供了一种模型打印环形纹理消隐装置，包括：

计算机第一模型加载模块，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第一模型切片模块，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第一图像噪点添加模块，用于逐层对全部N层切片掩膜图像的白色区域边界进行添加噪点处理；

计算机第一存储模块，用于将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

3D打印设备第一导入及曝光打印模块，用于导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

装置2，用于执行方法2，提供了一种模型打印环形纹理消隐装置，包括：

计算机第二模型加载模块，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第二模型切片模块，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第二图像抗锯齿和噪点添加模块，用于逐层对全部N层切片掩膜图像进行抗锯齿处理后再对中间灰度像素进行添加噪点处理；

计算机第二存储模块，用于将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元。

3D打印设备第二导入及曝光打印模块，用于导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

装置3，用于执行方法3，提供了一种模型打印环形纹理消隐装置，包括：

计算机第三模型加载模块，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第三模型切片模块，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第三存储模块，用于将全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

3D打印设备第三导入模块，用于导入切片掩膜图像数据及打印参数；

3D打印设备第三图像数据读取模块，用于读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并连续获取其第M行和M+1行像素灰度值；

3D打印设备第三像素赋值模块，用于对第M行和第M+1行中所在行方向和/或列方向上相邻灰度值不同的两像素赋予新的灰度值；

3D打印设备第三曝光打印模块，用于对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

装置4，用于执行方法4，提供了一种模型打印环形纹理消隐装置，包括：

计算机第四模型加载模块，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第四模型切片模块，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第四图像抗锯齿处理模块，用于对全部N层切片掩膜图像逐层进行抗锯齿处理；

计算机第四存储模块，用于将抗锯齿处理后的全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

3D打印设备第四导入模块，用于导入抗锯齿处理后切片掩膜图像数据及打印参数；

3D打印设备第四图像数据读取及像素赋值模块，用于读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值；

3D打印设备第四曝光打印模块，用于对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

根据本发明的第三方面，提供了一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被控制单元执行时实现如方法1中所述的步骤S111-步骤S114，或实现如方法2中所述的步骤S121-步骤S124，或实现如方法3中所述的步骤S211-步骤S213，或实现如方法4中所述的步骤S221-步骤S224。

根据本发明的第四方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如方法1中所述的步骤S111-步骤S114，或执行如方法2中所述的步骤S121-步骤S124，或执行如方法3中所述的步骤S211-步骤S213，或执行如方法4中所述的步骤S221-步骤S224。

根据本发明的第五方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个控制单元；以及与所述至少一个控制单元通信连接的存储单元；其中，所述存储单元存储有可被所述至少一个控制单元执行的指令，所述指令被所述至少一个控制单元执行，以使所述至少一个控制单元能够执行如方法1中所述的步骤S111-步骤S114，或执行如方法2中所述的步骤S121-步骤S124，或执行如方法3中所述的步骤S211-步骤S213，或执行如方法4中所述的步骤S221-步骤S224。

根据本发明的第六方面，提供了一种3D打印设备，用于执行如方法1中所述的步骤S115，或执行如方法2中所述的步骤S125，或执行如方法3中所述的步骤S214-步骤S217，或执行如方法4中所述的步骤S225-步骤S227，其包括：控制器、显影掩膜屏幕、电机、存储器、UVLED光源模块、显示与操作单元、成型平台、液槽、升降柱、底膜、光敏树脂、底座；所述控制器、显影掩膜屏幕、UVLED光源模块、液槽设置连接于底座；所述电机连接成型平台；所述升降柱固定连接于底座；所述电机安装于升降柱实现电驱动升降并带动成型平台随其抬升或下降；所述底膜设置于液槽底部用于透光；所述液槽内盛放光敏树脂液体；所述控制器电连接显影掩膜屏幕、电机、存储器、UVLED光源模块、显示与操作单元；所述存储器存储导入的切片掩膜图像及打印参数；所述控制器读取存储器中处理后的切片掩膜图像及打印参数；所述控制器将打印参数设置为打印时的控制参数；

其中，用于执行如方法1中所述的步骤S115，所述控制器将添加噪点处理后的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕进行掩膜曝光；

或者，用于执行如方法2中所述的步骤S125，所述控制器将添加噪点处理后的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕进行掩膜曝光；

或者，用于执行如方法3中所述的步骤S214-步骤S217，所述控制器对未添加噪点的切片掩膜图像取相邻两行像素对灰度跳变像素在行/列上赋值形成噪点，所述控制器再将边界具有噪点的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕进行掩膜曝光；

或者，用于执行如方法4中所述的步骤S225-步骤S227，所述控制器对抗锯齿图像的中间灰度像素赋值形成噪点，所述控制器再将边界具有噪点的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕进行掩膜曝光；

所述控制器控制电机驱动成型平台按打印参数进行升降运动；用户通过显示与操作单元向控制器发出操作指令，使控制器响应指令并发出控制信号控制各受控单元完成指令动作，以实现人机交互操作；控制器向显示与操作单元输出信号和数据，使之显示3D模型切片掩膜预览图像、机器控制参数、系统设定选项和系统运行参数；所述控制器控制电机驱动成型平台按打印参数进行升降运动；所述控制器控制UVLED光源模块点亮或灭灯；所述UVLED光源模块发出紫外光及可见光透过显影掩膜屏幕中的掩膜图像和底膜对液槽内的光敏树脂进行曝光照射使其固化成型；所述成型平台用于在固化成型过程中附着固化成型后的模型成型树脂层使其不断提升生长直至3D打印完成；所述3D打印设备采用上升式LCD光固化3D打印机或下沉式LCD光固化3D打印机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明方法1-4所提供的四种方法，通过在3D模型计算机预处理环节，或在3D打印设备读取图像数据的后处理曝光环节，对3D模型的切片掩膜图像中白色区域边界添加噪点，使原图像轮廓上的规则锯齿状结构变为不规则齿状结构，从而打破不同层之间锯齿状结构的有规则堆叠，从而避免曝光成型模型上环形纹理的形成；

2.本发明方法1-4所提供的四种方法，通过将切片掩膜图像中白色区域边界的规则锯齿状结构变为不规则齿状结构，来打破不同层之间锯齿状结构的有规则堆叠，从而避免曝光成型模型上环形纹理的形成；更进一步的，在直接或间接确定切片掩膜图像中白色区域边界添加噪点的位置时，实现过程各有不同；方法1可以借助计算机的强大算力很容易判断和定位出需要加噪点的位置，因此可以随机赋值加噪点，又或者可以如方法1的实施例进行像素灰度循环位移一个像素，使灰度变化保持在1个像素内，也容易控制灰度跳变位置；方法2则借助抗锯齿处理后图像的中间灰度像素来定位出需要加噪点的位置；方法3无法借助计算机图像处理能力，但是却可以通过行和列的灰度跳变来定位出需要赋值加噪点的位置；方法4则借助计算机抗锯齿处理后图像的中间灰度像素，使3D打印设备控制器方便定位出需要赋值加噪点的位置；这些实现方法解决了不易定位所需加噪点的位置的难点问题，使模型打印环形纹理消隐方法得以实现。

3.本发明方法1在3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行添加噪点处理，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐；本方法直接在计算机上利用模型预处理程序对3D模型切片后的掩膜图像进行边界加噪点处理，方便利用计算机的算力预先处理图像，使3D打印设备只需对处理后的加噪点图像直接加载曝光即可，有利于整个处理和执行打印的专业分工和高效执行；

4.本发明方法2在3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后再对中间灰度像素进行添加噪点处理，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐；本方法在计算机上利用模型预处理程序对3D模型切片后的掩膜图像先进行抗锯齿处理再对中间灰度像素进行添加噪点处理，可以很方便利用现有预处理程序的抗锯齿处理功能，在此基础上再对中间灰度像素进行添加噪点处理，可以很方便判断所需要添加噪点的像素位置，并且由于结合了抗锯齿处理功能，使得曝光成型模型的表面光洁度得到提高，同时又能消隐模型表面环形纹理；

5.本发明方法3用于在3D打印设备读取图像数据的后处理曝光环节，由3D打印设备控制器对切片掩膜图像上相邻灰度值不同的两像素赋予新的灰度值以间接实现添加噪点，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐；本方法在3D打印设备上直接对切片掩膜图像数据处理赋值加噪点，无需再用到计算机做加噪点处理，在没有原始计算机模型数据的情况下，方便用户直接以切片完成的切片掩膜数据实现环形纹理实现消隐功能；并且具体在本方法中通过行方向和列方向的结合赋值，可以很方便判断所需要添加噪点的像素位置，使图像四周都能教均匀的添加噪点，使消隐环形纹理效果更好；例如如果仅仅在行方向上取得跳变位置赋值，则图像上部和下部位置会趋于完全平直，虽能够消隐部分环形纹理，但打印后模型表面消隐环形纹理效果相比前者不理想。

6.本发明方法4用于在3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后，再在3D打印设备读取图像数据的后处理曝光环节，由3D打印设备控制器对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值以间接实现添加噪点，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐；本方法需要在计算机模型预处理环节的抗锯齿图像的基础上，获得所需要添加噪点的中间灰度值像素位置，再由3D打印设备的控制器对中间灰度值像素赋予新的灰度值以间接实现添加噪点，直接取得中间灰度值像素位置能使控制器消隐环形纹理的处理效率提高；并且，在没有原始计算机模型数据的情况下，方便用户直接以抗锯齿处理完成的切片掩膜数据为基础实现环形纹理实现消隐功能，与此同时还能使曝光成型模型的表面光洁度得到提高。

附图说明

图1为本发明模型打印环形纹理消隐方法1流程图；

图2为本发明模型打印环形纹理消隐方法2流程图；

图3为本发明模型打印环形纹理消隐方法3流程图；

图4为本发明模型打印环形纹理消隐方法4流程图；

图5A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法1-4的过程示意图；

图6A-B为本发明3D模型计算机预处理切片示意图；

图7A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法1的实施例1；

图8A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法2的实施例；

图9A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法3的实施例；

图10A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法4的实施例；

图11A-B为本发明模型打印环形纹理消隐前后的掩膜图像边缘实施效果对比；

图12A-B为本发明模型打印环形纹理消隐前后的3D模型表面实施效果对比；

图13A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法1的实施例2；

图14A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法1的实施例3；

图15为本发明模型打印环形纹理消隐装置1的原理结构图；

图16为本发明模型打印环形纹理消隐装置2的原理结构图；

图17为本发明模型打印环形纹理消隐装置3的原理结构图；

图18为本发明模型打印环形纹理消隐装置4的原理结构图；

图19为实现本发明实施例模型打印环形纹理消隐方法的电子设备结构框图；

图20本发明实施例电子设备预处理3D模型切片的示意图；

图21为实现本发明方法模型打印环形纹理消隐方法的3D打印设备结构框图；

图22为实现本发明方法模型打印环形纹理消隐方法的3D打印设备原理图；

图23为方法实施过程中切片掩膜图像数据及打印参数导入3D打印设备示意图；

图24为利用本发明方法进行3D打印制造的过程示意图。

标号说明：

电子设备14；3D打印设备15；移动存储设备16；计算机程序140；控制单元141；存储单元142；打印控制程序150；控制器151；存储器152；显示与操作单元153；UVLED光源模块154；显影掩膜屏幕155；液槽156；成型平台157；电机158；底座159；底膜1561；光敏树脂1562；模型成型树脂层1571；成型模型1572；升降柱1581；

计算机第一模型加载模块911；计算机第一模型切片模块912；计算机第一图像噪点添加模块913；计算机第一存储模块914；3D打印设备第一导入及曝光打印模块915；

计算机第二模型加载模块921；计算机第二模型切片模块922；计算机第二图像抗锯齿和噪点添加模块923；计算机第二存储模块924；3D打印设备第二导入及曝光打印模块925；

计算机第三模型加载模块931；计算机第三模型切片模块932；计算机第三存储模块933；3D打印设备第三导入模块934；3D打印设备第三图像数据读取模块935；3D打印设备第三像素赋值模块936；3D打印设备第三曝光打印模块937；

计算机第四模型加载模块941；计算机第四模型切片模块942；计算机第四图像抗锯齿处理模块943；计算机第四存储模块944；3D打印设备第四导入模块945；3D打印设备第四图像数据读取及像素赋值模块946；3D打印设备第四曝光打印模块947。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明。

图1为本发明模型打印环形纹理消隐方法1流程图。如图所示，本方法用于在3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行添加噪点处理，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐，其包括以下步骤：

S111、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S112、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S113、控制单元逐层对全部N层切片掩膜图像的白色区域边界进行添加噪点处理；

S114、控制单元将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S115、3D打印设备导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

图2为本发明模型打印环形纹理消隐方法2流程图。如图所示，本方法用于在3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后再对中间灰度像素进行添加噪点处理，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐，包括以下步骤：

S121、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S122、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S123、控制单元逐层对全部N层切片掩膜图像进行抗锯齿处理后再对中间灰度像素进行添加噪点处理；

S124、控制单元将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S125、3D打印设备导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

图3为本发明模型打印环形纹理消隐方法3流程图。如图所示，本方法用于在3D打印设备读取图像数据的后处理曝光环节，由3D打印设备控制器对切片掩膜图像上相邻灰度值不同的两像素赋予新的灰度值以间接实现添加噪点，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐，包括以下步骤：

S211、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S212、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S213、控制单元将全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S214、3D打印设备导入切片掩膜图像数据及打印参数；

S215、3D打印设备的控制器读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并连续获取其第M行和M+1行像素灰度值；

S216、控制器对第M行和第M+1行中所在行方向和/或列方向上相邻灰度值不同的两像素赋予新的灰度值；

S217、控制器对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

图4为本发明模型打印环形纹理消隐方法4流程图。如图所示，本方法用于3D模型计算机预处理环节，由计算机控制单元对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后，再在3D打印设备读取图像数据的后处理曝光环节，由3D打印设备控制器对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值以间接实现添加噪点，使最终曝光打印制造的3D模型表面环形纹理实现部分消隐，包括以下步骤：

S221、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S222、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S223、控制单元对全部N层切片掩膜图像逐层进行抗锯齿处理；

S224、控制单元将抗锯齿处理后的全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S225、3D打印设备导入抗锯齿处理后切片掩膜图像数据及打印参数；

S226、3D打印设备的控制器读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值；

S227、控制器对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

图5A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法1-4的过程示意图。其中，

图5A所示过程对应于方法1的实现过程，其过程步骤如下：

第一部分的实线方框部分为计算机处理环节，对应于方法1中所述的步骤S111-步骤S114，如图所示，计算机3D模型经切片后，获得切片掩膜图像；再对切片掩膜图像边界随机添加噪点，处理后获得边界噪点图像；

第二部分的虚线方框部分为3D打印设备处理环节，对应于方法1中所述的步骤S115，如图所示，将边界噪点图像导入3D打印设备，经数据加载后，控制器按序读取第N页边界噪点图像后，进行掩膜图像加载流程，控制器使显影掩膜屏幕按序载入第N页边界噪点图像，并将图像逐页进行曝光打印，从而生成环形纹理消隐后的3D模型。

图5B所示过程对应于方法2的实现过程，其过程步骤如下：

第一部分的实线方框部分为计算机处理环节，对应于方法2中所述的步骤S121-步骤S124，如图所示，计算机3D模型经切片后，获得切片掩膜图像；先对切片掩膜图像进行抗锯齿处理，再对抗锯齿图像的中间灰度像素随机赋值形成噪点，处理后获得边界噪点图像；

第二部分的虚线方框部分为3D打印设备处理环节，对应于方法2中所述的步骤S125，如图所示，将边界噪点图像导入3D打印设备，经数据加载后，控制器按序读取第N页边界噪点图像后，进行掩膜图像加载流程，控制器使显影掩膜屏幕按序载入第N页边界噪点图像，并将图像逐页进行曝光打印，从而生成环形纹理消隐后的3D模型。

图5C所示过程对应于方法3的实现过程，其过程步骤如下：

第一部分的实线方框部分为计算机处理环节，对应于方法3中所述的步骤S211-步骤S213，如图所示，计算机3D模型经切片后，获得切片掩膜图像；

第二部分的虚线方框部分为3D打印设备处理环节，对应于方法3中所述的步骤S214-步骤S217，如图所示，将切片掩膜图像导入3D打印设备，经数据加载后，控制器按序读取第N页切片掩膜图像后，开始进行图像数据处理，控制器取相邻两行像素在行与列上对灰度跳变像素进行赋值形成噪点，处理后获得边界噪点图像，再进行掩膜图像加载流程，控制器使显影掩膜屏幕按序载入第N页边界噪点图像，并将图像逐页进行曝光打印，从而生成环形纹理消隐后的3D模型。

图5D所示过程对应于方法4的实现过程，其过程步骤如下：

第一部分的实线方框部分为计算机处理环节，对应于方法4中所述的步骤S221-步骤S224，如图所示，计算机3D模型经切片后，获得切片掩膜图像，再对切片掩膜图像进行抗锯齿处理；

第二部分的虚线方框部分为3D打印设备处理环节，对应于方法4中所述的步骤S225-步骤S227，如图所示，将抗锯齿图像导入3D打印设备，经数据加载后，控制器按序读取第N页切片掩膜图像后，开始进行图像数据处理，控制器取抗锯齿图像的中间灰度像素进行赋值形成噪点，处理后获得边界噪点图像，再进行掩膜图像加载流程，控制器使显影掩膜屏幕按序载入第N页边界噪点图像，并将图像逐页进行曝光打印，从而生成环形纹理消隐后的3D模型。

图6A-B为本发明3D模型计算机预处理切片示意图。如图所示，图6A中以球形的3D模型为例，计算机运行3D打印模型预处理程序加载该3D模型后，按预设层厚H毫米将3D模型切片分为7层，并取得如图6B中所示XY横截平面上的全部L01-L07层切片掩膜图像，其中每层掩膜图像的中心为白色，四周为黑色的，载入显影掩膜屏幕后，白色部分用于透过UVLED紫外光进行图像曝光，黑色部分用于阻挡UVLED紫外光的穿透。

图7A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法1的实施例1。图7A、图7B、图7C、图7D分别展示了方法1中对切片掩膜图像添加噪点的4个过程；本实施例采用的是图像像素循环位移的方法，实现了方法1下步骤S113，对白色区域边界进行添加噪点处理的目的。如图所示，图7A为根据方法1中步骤S112获取的一页切片掩膜图像，其中白色部分灰度值为255，黑色部分灰度值为0；图7B在图7A的基础上选取偶数列像素，将偶数列上各个像素对应的灰度值区域整体向上循环位移一个像素；特别的，由于是采用循环位移，图中上方点状填充方格表示向上位移突出部分的灰度值区域，实际是循环填充到下部缺口；图7C在图7B的基础上，将奇数行上各个像素对应的灰度值区域整体向右循环位移一个像素；特别的，由于是采用循环位移，图中右侧点状填充方格表示向右位移突出部分的灰度值区域，实际是循环填充到左侧缺口；图7D为图7C的基础上取得的最终结果，将其与图7A进行对比，可以看到白色图形轮廓的边缘由图7A的规则锯齿，变成图7D中的不规则锯齿，由此实现了步骤S113对白色区域边界进行添加噪点处理的目的；由此不同层之间的不规则锯齿进行图像加载曝光后，打印出的树脂层能够破除原来规则锯齿边缘所产生的明显环形纹理效果，在本实施例下的所打印的模型环形纹理得以实现消隐效果；特别的，由于是采用循环位移，图中左侧和下部点状填充方格表示循环位移后填充的灰度值区域。

图8A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法2的实施例。图8A、图8B、图8C、图8D分别展示了方法2中在对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后，再对中间灰度像素进行添加噪点处理的4个过程；本实施例采用的是针对中间灰度值的像素进行随机赋值的方法，实现了方法2下步骤S123中，对中间灰度像素进行添加噪点处理的目的。如图所示，图8A为根据方法2中步骤S122获取的一页切片掩膜图像，其中白色部分灰度值为255，黑色部分灰度值为0；图8B在图8A的基础上对整页图像进行抗锯齿处理，得到白色图形轮廓的边缘具有中间灰度值的图像；图8C在图8B的基础上，在图中多个中间灰度值像素上，对像素的灰度值重新随机赋值；特别的，在本实施例中，斜线填充方格表示随机被选中的像素，将其灰度值置零，使其全部变为黑色；图8D为图8C的基础上取得的最终结果，将其与图8A进行对比，可以看到白色图形轮廓的边缘由图8A的规则锯齿，变成图8D中的抗锯齿处理下的不规则锯齿，由此实现了步骤S123对切片掩膜图像进行抗锯齿处理和对中间灰度像素进行添加噪点处理的目的；且不同层之间的不规则锯齿进行图像加载曝光后，打印出的树脂层能够破除原来规则锯齿边缘所产生的明显环形纹理效果，在本实施例下的所打印的模型环形纹理得以实现消隐效果；特别的，由于已经进行了抗锯齿处理，因此可以很方便判断所需要添加噪点的像素位置，并且由于结合了抗锯齿处理功能，使得消隐模型表面环形纹理的同时曝光成型模型的表面光洁度得到提高。

图9A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法3的实施例。图9A、图9B、图9C、图9D分别展示了方法3中读取连续两行像素灰度值，并对连续两行像素在行方向和/或列方向上的相邻灰度值不同的两像素，赋予新的灰度值的4个过程；本实施例采用的是3D打印设备控制器直接处理数据，通过对相邻灰度值不同的两像素赋值的方法，实现了方法3下步骤S215和S216中，对白色区域边界间接添加噪点的目的。如图所示，图9A为根据方法3中步骤S212获取的一页切片掩膜图像，其中白色部分灰度值为255，黑色部分灰度值为0；图9B在图9A的基础上连续选取并获取连续相邻第2、3两行像素的灰度值，由图第3行可以看到图中存在2个灰度值跳变位置，基于此跳变可以对该行的原图像的白色区域轮廓虚线两侧像素随机赋值，本行针对虚线外侧细点状填充方格位置的两像素，将其灰度值由黑色对应的0值变为白色对应的255；再对这两行像素执行步骤S215，在行方向上逐行对灰度跳变位置像素赋值后，就需要随后对这两行像素执行步骤S216，在列方向上逐列对灰度跳变位置像素赋值；因此结合图9C可看到原图像列方向上第2、3行白色区域轮廓虚线位置具有6个灰度值跳变位置，基于此跳变可以对多列的原图像的白色区域轮廓虚线两侧像素随机赋值，本次是对列10、12、15所在虚线外侧粗点状填充方格位置的两像素，将其灰度值由黑色对应的0值变为白色对应的255；这种结合行方向和列方向上的赋值方法能够较方便的定位出行方向和列方向上可供赋值的像素位置；

依此类推，再选取并获取连续相邻第3、4两行像素的灰度值，重复上述过程；由图9B第10行可以看到原图像行方向上存在2个灰度值跳变位置，本行是对左边虚线内侧斜线填充方格位置的像素，将其灰度值由白色对应的255变为黑色对应的0值，对右边虚线外侧点状填充方格位置的像素，将其灰度值由黑色对应的0值变为白色对应的255；由图9C第22、23行可以看到原图像列方向上存在6个灰度值跳变位置，行22是对下部虚线内侧斜线加点状填充方格位置的像素，将其灰度值由白色对应的255变为黑色对应的0值；可以注意到行22上左右斜线填充方格位置的像素在行方向赋值时已经被赋值过，因此在列方向上不再对其赋值；

特别的，图9B和图9C中，行方向赋值的细点状填充方格和列方向的粗点状填充方格表示由黑色对应的0值变为白色对应的255；行方向赋值的斜线填充方格和列方向的斜线加点状填充方格表示由白色对应的255变为黑色对应的0值；最后获得如图9D所示的最终结果，将其与图9A进行对比，可以看到白色图形轮廓的边缘由图9A的规则锯齿，变成图9D中的不规则锯齿，由此实现了方法3下步骤S215和S216中，对白色区域边界间接添加噪点的目的。

特别的，如果只对连续两行像素在行方向或列方向进行一个方向上的跳变灰度值像素赋值，也可以实现对白色区域边界间接添加噪点的目的，只是图像上部和下部位置会趋于完全平直，虽能够消隐部分环形纹理，但打印后模型表面消隐环形纹理效果相比会差很多。

图10A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法4的实施例。图10A、图10B、图10C、图10D分别展示了方法4中在对切片掩膜图像进行抗锯齿处理后，再由3D打印设备控制器对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值的4个过程；本实施例采用的是针对中间灰度值的像素进行随机赋值的方法，实现了方法4下步骤S226中，对中间灰度像素进行赋值以间接添加噪点的目的。如图所示，图10A为根据方法4中步骤S223获取的一页切片掩膜图像，其中白色部分灰度值为255，黑色部分灰度值为0；图10B在图10A的基础上对整页图像进行抗锯齿处理，得到白色图形轮廓的边缘具有中间灰度值的图像；图10C在图10B的基础上，每次读取一行或多行图像数据，对每行中的多个中间灰度值所在像素的灰度值重新随机赋值；特别的，在本实施例中，斜线填充方格表示随机被选中的像素，将其灰度值置零，使其全部变为黑色；图10D为图10C的基础上取得的最终结果，将其与图10A进行对比，可以看到白色图形轮廓的边缘由图10A的规则锯齿，变成图10D中的抗锯齿处理下的不规则锯齿，由此实现了步骤S226对中间灰度像素进行赋值以间接添加噪点的目的；且不同层之间的不规则锯齿进行图像加载曝光后，打印出的树脂层能够破除原来规则锯齿边缘所产生的明显环形纹理效果，在本实施例下的所打印的模型环形纹理得以实现消隐效果；特别的，由于已经进行了抗锯齿处理，因此可以很方便判断所需要添加噪点的像素位置，并且由于结合了抗锯齿处理功能，使得消隐模型表面环形纹理的同时曝光成型模型的表面光洁度得到提高。

图11A-B为本发明模型打印环形纹理消隐前后的掩膜图像边缘实施效果对比。如图所示，图11A中左侧的图片为计算机运行3D打印模型预处理程序，加载球形3D模型进行切片处理后获得的一页切片掩膜图像，该图像为未经过本发明方法1处理的图像，其中白色部分灰度值为255，黑色部分灰度值为0；取其白色边缘的一段图像进行放大得到右侧图像，可看到图像白色边缘具有未经抗锯齿处理的清晰锯齿；

图11B左侧的图片为经过本发明方法1处理后的一页切片掩膜图像，取其白色边缘的一段图像进行放大得到右侧图像，可看到图像白色边缘具有如图7D或图9D所示的不具有抗锯齿处理痕迹的不规则锯齿。

图12A-B为本发明模型打印环形纹理消隐前后的3D模型表面实施效果对比。如图所示，图12A中左侧的图片为计算机运行3D打印模型预处理程序，加载球形3D模型进行切片处理获得全部切片掩膜图像后，未使用本发明四种方法，再将各层切片掩膜图像依照设定层厚重新堆叠重建成为整体后的模型预览图，该预览图基本体现了3D打印制造后的模型表面特征，同时也是对应于背景技术中所描述的，在打印带多个弧形面的模型时，模型侧面和Z轴方向不可避免会存在类似于等高线的环形纹理，特别是在低分辨率打印机器下或者反光条件下，环形纹理非常明显。图中虚线方框截取的一块图像进行放大得到右侧图像，可看到图像在Z轴方向上形成类似于等高线的环形纹理，这是因为目前的光固化3D打印技术是基于Z轴方向上的多层树脂成型层堆叠来实现的，因此堆叠打印上部弧形面时不可避免会形成环状堆叠纹理。而3D球形侧面虚线圆圈位置的环形纹理的形成，则是由不同层的规则锯齿状结构层近似堆叠形成弧形面时自然形成的环形纹理。本发明的四种方法就是需要通过将掩膜切片图像处理成图11B中所示的不规则锯齿，从而使3D球形侧面虚线圆圈位置的这一类环形纹理实现消隐。

图12B为左侧的图片为实际计算机运行3D打印模型预处理程序，加载球形3D模型进行切片处理获得全部切片掩膜图像后，使用了本发明方法1，获得如图7D所示的多层不规则锯齿掩膜切片图像后，再将各层处理过的切片掩膜图像依照设定层厚重新堆叠重建成为整体后的模型预览图，该预览图基本体现了3D打印制造后的模型表面特征，同时也是损失了一定的模型表面光洁度，所实现的模型表面环形纹理的消隐效果；由图可知本发明的四种方法暂时还无法消隐Z轴方向上隐约可见的环形纹理。图中虚线方框截取的一块图像进行放大得到右侧图像，可看到图像是由各层不规则的结构层堆叠建构而成，细节上可以看出如图7D或图11B所示的不规则边缘缺口。

图13A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法1的实施例2。图13A、图13B、图13C、图13D同样分别展示了方法1中对切片掩膜图像添加噪点的4个过程；本实施例采用的也是图像像素循环位移的方法，实现了方法1下步骤S113，对白色区域边界进行添加噪点处理的目的；与图7A-D所不同的是，本实施例中所选取的行或列上循环位移的数量相对更少，间隔了两个像素位进行循环位移。如图所示，图13A为获取的一页切片掩膜图像；图13B在图13A的基础上隔两个像素位选取了3、6、9、12、15、18、21、24列上的像素，将各列上各个像素对应的灰度值区域整体向上循环位移一个像素；图13C在图13B的基础上隔两个像素位选取了1、4、7、10、13、16、19、22行上的像素，将各行上各个像素对应的灰度值区域整体向右循环位移一个像素；图13D为图13C的基础上取得的最终结果，将其与图13A进行对比，可以看到白色图形轮廓的边缘由图13A的规则锯齿，变成图13D中的不规则锯齿，由此实现了步骤S113对白色区域边界进行添加噪点处理的目的；特别的，由于是采用循环位移，图中左侧和下部点状填充方格表示循环位移后填充的灰度值区域。

图14A-D为本发明模型打印环形纹理消隐方法1的实施例3。图14A、图14B、图14C、图14D同样分别展示了方法1中对切片掩膜图像添加噪点的4个过程；本实施例采用的也是图像像素循环位移的方法，实现了方法1下步骤S114，对白色区域边界进行添加噪点处理的目的；与图7A-D所不同的是，本实施例中所选取的行或列上循环位移的数量相对更少，间隔一个像素位和间隔两个像素位交替进行循环位移。如图所示，图14A为获取的一页切片掩膜图像；图14B在图14A的基础上先隔一个像素位再隔两个像素位依次选取了2、5、7、10、12、15、17、20、22列上的像素，将各列上各个像素对应的灰度值区域整体向上循环位移一个像素；图14C在图14B的基础上先隔两个像素位再隔一个像素位依次选取了3、5、8、13、15、18、20、23行上的像素，将各行上各个像素对应的灰度值区域整体向右循环位移一个像素；图14D为图14C的基础上取得的最终结果，将其与图14A进行对比，可以看到白色图形轮廓的边缘由图14A的规则锯齿，变成图14D中的不规则锯齿，由此实现了步骤S114对白色区域边界进行添加噪点处理的目的；特别的，由于是采用循环位移，图中左侧和下部点状填充方格表示循环位移后填充的灰度值区域。

相比较图7D和图13D及图14D展示的结果，显然实施例2中间隔了两个像素位进行循环位移所得的结果即图13D中的切片掩膜图像的不规则锯齿边缘没有出现孤立白色区块，因此实施例2更为合理，这是因为选取较少的边缘像素点添加噪点时，图像轮廓更趋于规则图形。

图15为本发明模型打印环形纹理消隐装置1的原理结构图。如图所示，装置1，用于执行方法1，包括：

计算机第一模型加载模块911，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第一模型切片模块912，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第一图像噪点添加模块913，用于逐层对全部N层切片掩膜图像的白色区域边界进行添加噪点处理；

计算机第一存储模块914，用于将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

3D打印设备第一导入及曝光打印模块915，用于导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

图16为本发明模型打印环形纹理消隐装置2的原理结构图。如图所示，装置2，用于执行方法2，包括：

计算机第二模型加载模块921，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第二模型切片模块922，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第二图像抗锯齿和噪点添加模块923，用于逐层对全部N层切片掩膜图像进行抗锯齿处理后再对中间灰度像素进行添加噪点处理；

计算机第二存储模块924，用于将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元。

3D打印设备第二导入及曝光打印模块925，用于导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

图17为本发明模型打印环形纹理消隐装置3的原理结构图。如图所示，装置3，用于执行方法3，包括：

计算机第三模型加载模块931，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第三模型切片模块932，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第三存储模块933，用于将全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

3D打印设备第三导入模块934，用于导入切片掩膜图像数据及打印参数；

3D打印设备第三图像数据读取模块935，用于读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并连续获取其第M行和M+1行像素灰度值；

3D打印设备第三像素赋值模块936，用于对第M行和第M+1行中所在行方向和/或列方向上相邻灰度值不同的两像素赋予新的灰度值；

3D打印设备第三曝光打印模块937，用于对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

图18为本发明模型打印环形纹理消隐装置4的原理结构图。如图所示，装置4，用于执行方法4，包括：

计算机第四模型加载模块941，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第四模型切片模块942，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第四图像抗锯齿处理模块943，用于对全部N层切片掩膜图像逐层进行抗锯齿处理；

计算机第四存储模块944，用于将抗锯齿处理后的全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

3D打印设备第四导入模块945，用于导入抗锯齿处理后切片掩膜图像数据及打印参数；

3D打印设备第四图像数据读取及像素赋值模块946，用于读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值；

3D打印设备第四曝光打印模块947，用于对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

图19为实现本发明实施例模型打印环形纹理消隐方法的电子设备结构框图。本图中电子设备14以一个控制单元141为例。如图所示，一种电子设备14包括一个控制单元141和一个存储单元142；其中所述存储单元142存储有可被控制单元141执行的计算机程序140或指令，所述计算机程序140或指令被所述控制单元141执行，以使所述控制单元141能够执行如方法1中所述的步骤S111-步骤S114，或执行如方法2中所述的步骤S121-步骤S124，或执行如方法3中所述的步骤S211-步骤S213，或执行如方法4中所述的步骤S221-步骤S224。

存储单元142即为本发明的第三方面，所提供的一种非瞬时计算机可读存储介质。其中，所述存储单元142存储有可由至少一个控制单元141执行的指令，以使所述至少一个控制单元141执行时实现如方法1中所述的步骤S111-步骤S114，或实现如方法2中所述的步骤S121-步骤S124，或实现如方法3中所述的步骤S211-步骤S213，或实现如方法4中所述的步骤S221-步骤S224。本发明的非瞬时计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行执行如方法1中所述的步骤S111-步骤S114，或执行如方法2中所述的步骤S121-步骤S124，或执行如方法3中所述的步骤S211-步骤S213，或执行如方法4中所述的步骤S221-步骤S224。

存储单元142作为一种非瞬时计算机可读存储介质，可用于存储非瞬时软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块，如执行时实现方法1中所述的步骤S111-步骤S114，或实现方法2中所述的步骤S121-步骤S124，或实现方法3中所述的步骤S211-步骤S213，或实现方法4中所述的步骤S221-步骤S224对应的程序指令/模块。控制单元141通过运行存储在存储单元142中的非瞬时计算机程序140、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述图1-4对应的实施例中涉及计算机和控制单元的步骤。

存储单元142可以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、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储电子设备14使用方法1-4时所创建的数据等。此外，存储单元142可以包括高速随机存取存储单元，还可以包括非瞬时存储单元，例如至少一个磁盘存储单元件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储单元件。在一些实施例中，存储单元142可选包括相对于控制单元141远程设置的存储单元，这些远程存储单元可以通过网络连接至支撑结构生成的电子设备。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。

此处描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、专用ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程控制单元的可编程系统上执行和/或解释，该可编程控制单元可以是专用或者通用可编程控制单元，可以从存储系统、至少一个输入单元、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入单元、和该至少一个输出装置。

这些计算程序140(也称作程序、软件、软件应用、或者代码)包括可编程控制单元的机器指令，并且可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。如本文使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程控制单元的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储单元、可编程逻辑装置(PLD))，包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程控制单元的任何信号。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

图20本发明实施例电子设备预处理3D模型切片的示意图。如图所示，用户通过电子设备14运行3D切片软件加载3D模型，设定完成层厚参数及其他打印参数，进行切片处理得到切片横截面位置的多张切片掩膜图像；在此基础上，结合本发明申请的方法1在电子设备14上对白色区域边界进行添加噪点处理，再由3D打印设备15将图像加载曝光打印成型后，得到具有环形纹理消隐效果的成型模型；结合本发明申请的方法2在电子设备14上经抗锯齿处理，再对中间灰度值的像素进行随机赋值，再由3D打印设备15将图像加载曝光打印成型后，得到具有环形纹理消隐效果的成型模型；结合本发明申请的方法3将多张切片掩膜图像数据导入3D打印设备15，由3D打印设备控制器直接处理数据，通过对相邻灰度值不同的两像素赋值，再由3D打印设备15将图像加载曝光打印成型后，得到具有环形纹理消隐效果的成型模型；结合本发明申请的方法4在电子设备14上经抗锯齿处理，再将多张切片掩膜图像数据导入3D打印设备15，由3D打印设备控制器对中间灰度值的像素进行随机赋值，再由3D打印设备15将图像加载曝光打印成型后，得到具有环形纹理消隐效果的成型模型。

图21为实现本发明方法模型打印环形纹理消隐方法的3D打印设备结构框图。如图所示，一种3D打印设备15包括一个控制器151和一个存储器152；其中所述存储器152存储有可被控制器151执行的打印控制程序150或指令，所述打印控制程序150或指令被所述控制器151执行，以使所述控制器151能够执行本发明1至4中任一项所述的模型打印环形纹理消隐方法中涉及3D打印设备和控制器的步骤。

图22为实现本发明方法模型打印环形纹理消隐方法的3D打印设备原理图。该3D打印设备仅仅用于进行举例、阐述和解释，而非对该发明的限定。如图所示，一种3D打印设备，用于执行如方法1中所述的步骤S115，或执行如方法2中所述的步骤S125，或执行如方法3中所述的步骤S214-步骤S217，或执行如方法4中所述的步骤S225-步骤S227，其包括：控制器151、存储器152、显示与操作单元153、UVLED光源模块154、显影掩膜屏幕155、液槽156、成型平台157、电机158、底座159、底膜1561、光敏树脂1562、升降柱1581；所述控制器151、UVLED光源模块154、显影掩膜屏幕155、液槽156设置连接于底座159；所述电机158连接成型平台157；所述升降柱1581固定连接于底座159；所述电机158安装于升降柱1581实现电驱动升降并带动成型平台157随其抬升或下降；所述底膜1561设置于液槽156底部用于透光；所述液槽内盛放光敏树脂1562液体；所述控制器151电连接显影掩膜屏幕155、电机158、存储器152、UVLED光源模块154、显示与操作单元153；所述存储器152存储导入的切片掩膜图像及打印参数；所述控制器151读取存储器152中处理后的切片掩膜图像及打印参数；所述控制器151将打印参数设置为打印时的控制参数；

其中，用于执行如方法1中所述的步骤S115，所述控制器151将添加噪点处理后的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕155进行掩膜曝光；

或者，用于执行如方法2中所述的步骤S125，所述控制器151将添加噪点处理后的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕155进行掩膜曝光；

或者，用于执行如方法3中所述的步骤S214-步骤S217，所述控制器151对未添加噪点的切片掩膜图像取相邻两行像素对灰度跳变像素在行/列上赋值形成噪点，所述控制器151再将边界具有噪点的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕155进行掩膜曝光；

或者，用于执行如方法4中所述的步骤S225-步骤S227，所述控制器151对抗锯齿图像的中间灰度像素赋值形成噪点，所述控制器再将边界具有噪点的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕155进行掩膜曝光；

所述控制器151控制电机158驱动成型平台157按打印执行参数进行升降运动；用户通过显示与操作单元153向控制器151发出操作指令，使控制器151响应指令并发出控制信号控制各受控单元完成指令动作，以实现人机交互操作；控制器151向显示与操作单元153输出信号和数据，使之显示3D模型切片掩膜预览图像、机器控制参数、系统设定选项和系统运行参数；所述控制器151控制电机158驱动成型平台157按打印参数明文进行升降运动；所述控制器151控制UVLED光源模块154点亮或灭灯；所述UVLED光源模块154发出紫外光及可见光透过显影掩膜屏幕155中的掩膜图像和底膜1561对液槽156内的光敏树脂1562进行曝光照射使其固化成型；所述成型平台157用于在固化成型过程中附着固化成型后的模型成型树脂层1571使其不断提升生长直至3D打印完成；所述3D打印设备15采用上升式LCD光固化3D打印机或下沉式LCD光固化3D打印机。

图23为方法实施过程中切片掩膜图像数据及打印参数导入3D打印设备示意图。如图所示，用户采用移动存储设备16将电子设备14根据本发明方法1-4任一方法中获得的切片掩膜图像数据及打印参数，即图5A或图5B实施过程中的边界噪点图像，或图5C实施过程中的切片掩膜图像，或图5D实施过程中抗锯齿处理后的切片掩膜图像导入3D打印设备15；然后，由3D打印设备15的控制器151根据图5A或图5B的实施过程读取边界噪点图像进行曝光打印，或根据图5C的实施过程取相邻两行像素在行与列上对灰度跳变像素进行赋值形成噪点后实施曝光打印，或根据图5D的实施过程对导入后的抗锯齿图像中间灰度像素赋值形成噪点，再实施曝光打印。

图24为利用本发明方法进行3D打印制造的过程示意图。如图所示，本图中电子设备14采用的是计算机，在将3D模型数据完成切片并结合本发明方法1-4任一方法中获得的切片掩膜图像数据及打印参数；然后，由3D打印设备15结合本发明方法1或2或3或4进行曝光打印，得到具有环形纹理消隐效果的成型模型1572。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (12)

1.一种模型打印环形纹理消隐方法，其特征在于，包括以下步骤：

S111、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S112、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S113、控制单元逐层对全部N层切片掩膜图像的白色区域边界进行添加噪点处理；

S114、控制单元将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S115、3D打印设备导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

2.一种模型打印环形纹理消隐方法，其特征在于，包括以下步骤：

S121、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S122、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S123、控制单元逐层对全部N层切片掩膜图像进行抗锯齿处理后再对中间灰度像素进行添加噪点处理；

S124、控制单元将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S125、3D打印设备导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

3.一种模型打印环形纹理消隐方法，其特征在于，包括以下步骤：

S211、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S212、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S213、控制单元将全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S214、3D打印设备导入切片掩膜图像数据及打印参数；

S215、3D打印设备的控制器读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并连续获取其第M行和M+1行像素灰度值；

S216、控制器对第M行和第M+1行中所在行方向和/或列方向上相邻灰度值不同的两像素赋予新的灰度值；

S217、控制器对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

4.一种模型打印环形纹理消隐方法，其特征在于，包括以下步骤：

S221、计算机运行3D打印模型预处理程序加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

S222、控制单元按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

S223、控制单元对全部N层切片掩膜图像逐层进行抗锯齿处理；

S224、控制单元将抗锯齿处理后的全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

S225、3D打印设备导入抗锯齿处理后切片掩膜图像数据及打印参数；

S226、3D打印设备的控制器读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值；

S227、控制器对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

5.一种模型打印环形纹理消隐装置，其特征在于，包括：

计算机第一模型加载模块，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第一模型切片模块，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第一图像噪点添加模块，用于逐层对全部N层切片掩膜图像的白色区域边界进行添加噪点处理；

计算机第一存储模块，用于将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

3D打印设备第一导入及曝光打印模块，用于导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

6.一种模型打印环形纹理消隐装置，其特征在于，包括：

计算机第二模型加载模块，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第二模型切片模块，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第二图像抗锯齿和噪点添加模块，用于逐层对全部N层切片掩膜图像进行抗锯齿处理后再对中间灰度像素进行添加噪点处理；

计算机第二存储模块，用于将添加噪点处理后的切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元。

3D打印设备第二导入及曝光打印模块，用于导入处理后的切片掩膜图像及打印参数并进行曝光打印制造。

7.一种模型打印环形纹理消隐装置，其特征在于，包括：

计算机第三模型加载模块，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第三模型切片模块，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第三存储模块，用于将全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

3D打印设备第三导入模块，用于导入切片掩膜图像数据及打印参数；

3D打印设备第三图像数据读取模块，用于读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并连续获取其第M行和M+1行像素灰度值；

3D打印设备第三像素赋值模块，用于对第M行和第M+1行中所在行方向和/或列方向上相邻灰度值不同的两像素赋予新的灰度值；

3D打印设备第三曝光打印模块，用于对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

8.一种模型打印环形纹理消隐装置，其特征在于，包括：

计算机第四模型加载模块，用于加载3D模型并获取3D模型的全部三角网格数据；

计算机第四模型切片模块，用于按预设层厚H毫米将3D模型切片分层并获取全部N层切片掩膜图像；

计算机第四图像抗锯齿处理模块，用于对全部N层切片掩膜图像逐层进行抗锯齿处理；

计算机第四存储模块，用于将抗锯齿处理后的全部N层切片掩膜图像数据储存于计算机存储单元；

3D打印设备第四导入模块，用于导入抗锯齿处理后切片掩膜图像数据及打印参数；

3D打印设备第四图像数据读取及像素赋值模块，用于读取存储器中第N层切片掩膜图像数据并对切片掩膜图像中的中间灰度值像素赋予新的灰度值；

3D打印设备第四曝光打印模块，用于对全部N层切片掩膜图像完成逐层赋值处理后再依据赋值后的切片掩膜图像进行曝光打印制造。

9.一种非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述非瞬时计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被控制单元执行时实现如权利要求1中所述的步骤S111-步骤S114，或实现如权利要求2中所述的步骤S121-步骤S124，或实现如权利要求3中所述的步骤S211-步骤S213，或实现如权利要求4中所述的步骤S221-步骤S224。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1中所述的步骤S111-步骤S114，或执行如权利要求2中所述的步骤S121-步骤S124，或执行如权利要求3中所述的步骤S211-步骤S213，或执行如权利要求4中所述的步骤S221-步骤S224。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个控制单元；以及与所述至少一个控制单元通信连接的存储单元；其中，所述存储单元存储有可被所述至少一个控制单元执行的指令，所述指令被所述至少一个控制单元执行，以使所述至少一个控制单元能够执行如权利要求1中所述的步骤S111-步骤S114，或执行如权利要求2中所述的步骤S121-步骤S124，或执行如权利要求3中所述的步骤S211-步骤S213，或执行如权利要求4中所述的步骤S221-步骤S224。

12.一种3D打印设备，其特征在于，包括：控制器、显影掩膜屏幕、电机、存储器、UVLED光源模块、显示与操作单元、成型平台、液槽、升降柱、底膜、光敏树脂、底座；所述控制器、显影掩膜屏幕、UVLED光源模块、液槽设置连接于底座；所述电机连接成型平台；所述升降柱固定连接于底座；所述电机安装于升降柱实现电驱动升降并带动成型平台随其抬升或下降；所述底膜设置于液槽底部用于透光；所述液槽内盛放光敏树脂液体；所述控制器电连接显影掩膜屏幕、电机、存储器、UVLED光源模块、显示与操作单元；所述存储器存储导入的切片掩膜图像及打印参数；所述控制器读取存储器中处理后的切片掩膜图像及打印参数；所述控制器将打印参数设置为打印时的控制参数；

其中，用于执行如权利要求1中所述的步骤S115，所述控制器将添加噪点处理后的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕进行掩膜曝光；

或者，用于执行如权利要求2中所述的步骤S125，所述控制器将添加噪点处理后的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕进行掩膜曝光；

或者，用于执行如权利要求3中所述的步骤S214-步骤S217，所述控制器对未添加噪点的切片掩膜图像取相邻两行像素对灰度跳变像素在行/列上赋值形成噪点，所述控制器再将边界具有噪点的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕进行掩膜曝光；

或者，用于执行如权利要求4中所述的步骤S225-步骤S227，所述控制器对抗锯齿图像的中间灰度像素赋值形成噪点，所述控制器再将边界具有噪点的切片掩膜图像载入显影掩膜屏幕进行掩膜曝光；

所述控制器控制电机驱动成型平台按打印参数进行升降运动；用户通过显示与操作单元向控制器发出操作指令，使控制器响应指令并发出控制信号控制各受控单元完成指令动作，以实现人机交互操作；控制器向显示与操作单元输出信号和数据，使之显示3D模型切片掩膜预览图像、机器控制参数、系统设定选项和系统运行参数；所述控制器控制电机驱动成型平台按打印参数进行升降运动；所述控制器控制UVLED光源模块点亮或灭灯；所述UVLED光源模块发出紫外光及可见光透过显影掩膜屏幕中的掩膜图像和底膜对液槽内的光敏树脂进行曝光照射使其固化成型；所述成型平台用于在固化成型过程中附着固化成型后的模型成型树脂层使其不断提升生长直至3D打印完成；所述3D打印设备采用上升式LCD光固化3D打印机或下沉式LCD光固化3D打印机。

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