CN114347482B - 一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法 - Google Patents
一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114347482B CN114347482B CN202111654800.1A CN202111654800A CN114347482B CN 114347482 B CN114347482 B CN 114347482B CN 202111654800 A CN202111654800 A CN 202111654800A CN 114347482 B CN114347482 B CN 114347482B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- closed loop
- sharp
- triangular
- closed
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Image Generation (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
本发明公开了一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，通过找到模型的尖锐边，尖锐边合集内有单链和闭环，删除一些不符合要求的单链，将单链和闭环分别进行拟合并判断该单链或闭环是否在孔内壁的边缘，若符合要求则通过该单链或闭环定位孔内壁的三角面片。本发明自动对模型孔内壁的三角面片进行准确定位，可避免后续将支撑布置在孔内壁上，大大节约人工成本和打印时间，并且提高了打印效率和打印质量。
Description
技术领域
本发明属于3D打印领域，具体涉及一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法。
背景技术
3D打印在医疗领域广泛应用，特别是牙科领域。牙科领域中需要使用各种模具，例如牙齿导板。3D打印模具时需要打印一些支撑，而牙齿导板上的导向孔在牙齿钻孔时起导向作用，因此对这些孔的精度与表面粗糙度要求较高。在3D打印之前添加支撑的步骤中，应尽可能避免将支撑布置在导向孔中，否则，在移除支撑的过程中将影响孔的精度。现有方法在生成支撑后，需要人为观察，找到导向孔中的支撑并删除，费时费力且容易遗漏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，自动对模具孔内壁进行准确定位，可避免后续将支撑布置在孔内壁上，大大节约人工成本和打印时间。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，包括如下步骤：
步骤1：构建三角网格模型的拓扑连接关系；
步骤2：遍历三角网格模型的所有边，计算边两侧两个邻接三角形法向的点积，若其绝对值小于设定值，设定值优选为0.7-0.9，则认定为尖锐边，所有尖锐边构成尖锐边集合；
步骤3：在尖锐边集合内搜索由头尾闭合的单链组成的闭环放入闭环列表，其余单链放入单链列表；
步骤4：判断闭环列表内的闭环或单链列表内的单链所在的面是否在外圆柱上，若在外圆柱面上则删除该闭环或单链；
步骤5：对于闭环列表内的闭环，判断这些闭环是否共面，将闭环分为共面闭环和非共面闭环；
步骤6：对于单链列表中的单链，延伸拓展后，判断这些单链是否能构成头尾相连的闭环，若不存在闭环则删除这些单链，若能构成闭环，则将这些单链连接并作为非共面闭环处理；
步骤7：对于共面闭环，将其拟合成圆，从该共面闭环所在的邻接三角形开始搜索所有与拟合圆的轴线方向垂直的三角面片，得到孔内三角面片；
步骤8：对于非共面闭环，将其拟合成圆柱，从该非共面闭环所在的邻接三角形开始搜索所有与拟合圆柱的轴线方向垂直的三角面片，得到孔内三角面片。
步骤1和2先根据三角网格找到尖锐边，这些尖锐边有的在孔的边缘。步骤3在尖锐边内搜索是否有头尾相连的闭环，这些闭环有可能构成孔的边缘。步骤4排除一些在外圆柱上的闭环和单链，这些闭环和单链不会在孔内。步骤5将闭环列表的闭环分成共面闭环和非共面闭环，步骤6在单链列表的基础上找寻能通过延伸扩展成闭环的单链，将其作为非共面闭环。步骤7只需将共面闭环拟合成圆便可根据圆的轴线搜索与轴线法向垂直的三角面片，这些三角面片就在孔内壁上，可以精准定位。而非共面闭环需要先拟合成圆柱，根据圆柱的轴线搜索与轴线法向垂直的三角面片，进而定位孔内壁的三角面片。
优选的，步骤3的具体步骤为：
(1)所有尖锐边的端点构成尖锐点集合，对任一尖锐点，计算与之相连的尖锐边集合，其数量称为该尖锐点的度；
(2)从度大于2的尖锐点出发搜索单链，若该点所在尖锐边的另一端点的度为2，则将另一端点加入单链，并沿与另一端点相连的另一尖锐边继续搜索，直到遇到度为1或者度大于2的尖锐点为止，将这些单链放入单链列表，并删除重复单链，将单链列表中各单链所在的尖锐点标记为已访问；
(3)从未访问且度为1的尖锐点出发搜索单链，方法同步骤3(2)，区别在于以度为1的尖锐点为终止条件，将这些单链所在的尖锐点标记为已访问，这些单链较为零散，不太可能是孔中端面圆弧的一部分，删除这些单链，此时，尖锐点集合中所有未访问的尖锐点的度均为2；
(4)从未访问且度为2的尖锐点出发搜索单链，方法同步骤3(2)，区别在于以找到度为2、且序号与起点相同的尖锐点为终止条件，这些单链构成闭环，放入闭环列表，每搜索到一条闭环，即将该闭环所在的尖锐点标记为已访问。
步骤3将尖锐边分类成单链和闭环，并将其分别放入单链列表和闭环列表，同时删除一些零散的单链。
优选的，步骤3还包括如下步骤：
(5)若单链列表中存在共端点的单链，则从共端点出发，计算各条单链的单位方向的两两点积，并按照从小到大的顺序排列，将点积最小且小于设定值的两条单链连接起来，设定值优选-0.5，并且标记为已连接，然后将未作已连接标记的、点积次小且小于设定值的两条单链连接起来，并且标记为已连接，依此类推，直到所有单链标记为已连接或点积不满足小于设定值的要求为止，连接后，将连接成闭环的单链从单链列表移动到闭环列表中；
(6)对单链列表中任意一条单链，计算沿相邻各边单位矢量的点积，当点积小于设定值时，设定值优选0.9，标记该点为拆分点，根据拆分点将该单链拆分为多条单链并取代原单链，若拆分后的单链点数小于10，这些单链不太可能是孔上的圆弧段，因此删除该单链。
当单链列表里的单链连接关系较为复杂时，由于分叉过多，直接从任意一个点出发找闭环比较困难，因此将这些单链先拆分再根据单链的点积大小进行排序和连接，连接后若有首尾相连的闭环，则放入闭环列表中。
优选的，步骤4的具体步骤为：对单链列表里或闭环列表里的任一条，通过最小二乘法拟合出圆或圆柱，将单链或闭环的上的任一点v投影到拟合出的圆心轴线上，得到点p，若单位化后与点v所在边的两个邻接三角形之一的法向点积大于设定值，设定值优选0.9，则认为该单链或闭环在外圆柱面上，删除该单链或闭环。
模具中可能会出现一些凸起的孔，需要排除凸起孔的外表面，即外圆柱面，步骤4判断单链或闭环是否在外圆柱面上。
优选的，步骤4中，先用最小二乘平面拟合单链或闭环，然后将单链或闭环投影到拟合平面上，再在拟合平面上拟合圆，若拟合误差大于设定值，优选0.01mm，或者半径大于设定值，优选10mm，或者圆心角小于设定值，优选35度，则删除该单链或闭环。该步骤去除大量的闭环和单链，这些闭环和单链不太可能是孔边缘。
优选的，步骤5的具体步骤为：对闭环列表里的任意一个闭环，根据闭环上的点拟合空间平面，并将这些点投影到该拟合空间平面的法线方向，若最大投影值和最小投影值之差小于设定值，优选0.0001，认定该闭环为共面闭环，否则为非共面闭环。
步骤5将闭环分为共面闭环和非共面闭环，对于这两者的处理方式略有不同。
优选的，步骤6中延伸拓展的具体步骤为：针对单链列表中的任一单链，以单链尾部的两个尖锐点构成的边作为当前尖锐边，若当前尖锐边的终点的度为2，则将下一条尖锐作为当前尖锐边，并将其终点加入单链；否则，若当前尖锐边的终点的度大于2，说明沿前进方向上有多条尖锐边，取与当前尖锐边绕其终点沿顺时针旋转遇到的第一条尖锐边，取代当前尖锐边，并将其终点加入单链，依此类推，直到当前尖锐边的终点与单链起点重合，由此得到一条闭环，若搜索过程中遇到当前尖锐边的终点的度为1或者陷入死循环，则无法找到闭环，该删除该单链。
搜索单链列表里是否存在闭环，将单链列表里的闭环作为非共面闭环处理。
优选的，步骤7的具体步骤为：对于共面闭环，根据闭环以及通过最小二乘法拟合出的圆的轴线，从闭环一侧的所有邻接三角形出发，根据拓扑连接关系找出法向与轴线接近垂直的三角面片，作为孔内三角面片，然后根据拓扑连接关系找出孔内与轴线接近平行的一圈端面，再根据端面继续向前搜索法向与轴线接近垂直的孔内三角面片，依此类推，直到找到孔内的所有三角面片；闭环的另一侧的处理同理。
拟合最小二乘圆时误差较大的共面封闭环已经由步骤4过滤，因此此时的共面闭环是为剩下的闭环，这些闭环可以认为是一个圆。圆是空间中的圆，圆的轴线垂直于圆所在的平面，再根据闭环和圆的轴线找寻孔内壁。
优选的，步骤8的具体步骤为：对于非共面闭环，找出该非共面闭环一侧的邻接三角形，用这些三角形拟合圆柱面，搜索出一个投影方向，使这些三角形在该投影方向的投影面积最小，并在相应的投影面上用最小二乘圆拟合这些三角形顶点的投影构成的集合，从而得到拟合圆柱面的轴线位置，其余同步骤7。
非共面闭环通常较为复杂，因此需要先找出闭环一侧的一圈邻接三角形，根据这些三角形拟合圆柱，再根据闭环和圆柱的轴线找寻孔内壁。
优选的，还包括步骤9：将孔内三角面片的顶点向孔的轴线投影，得到一系列投影点，在投影点内找到最大投影值和最小投影值，根据最大投影值或最小投影值找到其投影的三角面片，判断该三角面片的法向与轴线是否平行，若为平行则认为该三角面片在孔最外侧端面上的三角形，根据三角形之间的拓扑连接关系，可以找出与该三角面片法向接近的其它邻接三角形，构成孔的上端面或下端面，这些三角面片需要从孔内三角面片中剔除。
由于孔内可能设有台阶，因此步骤7和8均找出与轴线平行的端面，步骤9将孔的上端面和下端面从孔内壁的三角面片中剔除。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
通过找到孔边缘的尖锐边，尖锐边合集内有单链和闭环，删除一些不符合要求的单链，将单链和闭环分别进行拟合并判断该单链或闭环是否在孔内壁的边缘，若符合要求则通过该单链或闭环定位孔内壁的三角面片。本发明自动对模具孔内壁的三角面片进行准确定位，可避免后续将支撑布置在孔内壁上，大大节约人工成本和打印时间，并且提高了打印效率和打印质量。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步说明。
图1为牙齿导板的三维模型。
图2为牙齿导板的尖锐边集合。
图3为步骤3(1)～步骤3(3)拆分单链及步骤3(5)单链重新组合连接。
图4为步骤3(6)的单链的进一步拆分，以找到单链中的圆弧部分。
图5为闭环或单链拟合的圆或圆柱与闭环或单链所在的三角面片之间的关系。
图6为牙齿导板上侧边的一个轮廓较为复杂的孔。
图7为从图6孔上的尖锐边构成的单链末尾进一步向前搜索闭环。
图8为经过步骤7和8之后得到的单链和/或闭环和其拟合的轴线。
图9为一个阶梯孔的剖面。
图10为经过步骤9之后的得到的孔内壁及模型的尖锐边集合。
具体实施方式
一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，包括如下步骤：
步骤1：如图1所示的牙齿导板的三维模型，构建拓扑连接关系。
步骤2：遍历三角网格模型的所有边，计算边两侧两个邻接三角形法向的点积，若其绝对值小于0.7，则认定为尖锐边，所有尖锐边构成尖锐边集合，如图2所示。
步骤3：在尖锐边集合内搜索由头尾闭合的单链组成的闭环放入闭环列表，其余单链放入单链列表，具体方法如下：
(1)所有尖锐边的端点构成尖锐点集合，对任一尖锐点，计算与之相连的尖锐边集合，其数量称为该尖锐点的度；
(2)从度大于2的尖锐点出发搜索单链，若该点所在尖锐边的另一端点的度为2，则将另一端点加入单链，并沿与另一端点相连的另一尖锐边继续搜索，直到遇到度为1或者度大于2的尖锐点为止，将这些单链放入单链列表，并删除重复单链，将单链列表中各单链所在的尖锐点标记为已访问；
(3)从未访问且度为1的尖锐点出发搜索单链，方法同步骤3，区别在于以度为1的尖锐点为终止条件，将这些单链所在的尖锐点标记为已访问，这些单链较为零散，不太可能是孔中端面圆弧的一部分，删除这些单链，此时，尖锐点集合中所有未访问的尖锐点的度均为2；
(4)从未访问且度为2的尖锐点出发搜索单链，方法同步骤3，区别在于以找到度为2、且序号与起点相同的尖锐点为终止条件，这些单链构成闭环，放入闭环列表,每搜索到一条闭环，即将该闭环所在的尖锐点标记为已访问；
(5)如图3所示，若单链列表中存在共端点的单链，则从共端点出发，计算各条单链的单位方向的两两点积，并按照从小到大的顺序排列，将点积最小且小于-0.5的两条单链连接起来，并且标记为已连接，然后将未作已连接标记的、点积次小且小于-0.5的两条单链连接起来，并且标记为已连接，依此类推，直到所有单链标记为已连接或点积不满足小于-0.5的要求为止，连接后，将连接成闭环的单链从单链列表移动到闭环列表中；
(6)对单链列表中任意一条单链，计算沿相邻各边单位矢量的点积，当点积小于0.9时，标记该点为拆分点，根据拆分点将该单链拆分为多条单链并取代原单链，如图4所示，若拆分后的单链点数小于10，这些单链不太可能是孔上的圆弧段，因此删除该单链。
步骤4：如图5所示，对单链列表里或闭环列表里的任一条，通过最小二乘法拟合出圆或圆柱，若拟合误差大于0.01mm，或者半径大于10mm，或者圆心角小于35度，则删除该单链或闭环；将单链或闭环的上的任一点v投影到拟合出的圆心轴线上，得到点p，若单位化后与点v所在边的两个邻接三角形之一的法向点积大于0.9，则认为该单链或闭环在外圆柱面上，则删除该单链或闭环。
步骤5：对闭环列表里的任意一个闭环，根据闭环上的点拟合空间平面，并将这些点投影到该拟合空间平面的法线方向，若最大投影值和最小投影值之差小于0.0001，认定该闭环为共面闭环，否则为非共面闭环。
步骤6：针对单链列表中的任一单链，以单链尾部的两个尖锐点构成的边作为当前尖锐边，若当前尖锐边的终点的度为2，则将下一条尖锐作为当前尖锐边，并将其终点加入单链；否则，若当前尖锐边的终点的度大于2，说明沿前进方向上有多条尖锐边，取与当前尖锐边绕其终点沿顺时针旋转遇到的第一条尖锐边，取代当前尖锐边，并将其终点加入单链，依此类推，直到当前尖锐边的终点与单链起点重合，由此得到一条闭环。若搜索过程中遇到当前尖锐边的终点的度为1或者陷入死循环，则无法找到闭环，删除该单链。
如图6所示，由于模型本身问题，找到的单链可能只有一小段，即图中的v0,v1,…，vn,直接用该单链沿孔内壁的几个邻接三角形拟合圆柱，误差过大，需要从该单链末尾出发，找到沿孔外缘的一个封闭环，然后用该封闭环沿孔内壁的一圈三角形拟合圆柱。搜索封闭环的方法以图7为例，以单链尾部的两点Vn-1、Vn构成的尖锐边L0作为当前尖锐边开始向前搜索(尖锐边在图中用粗实线表示)，当前尖锐边L0的终点Vn的度为2，将下一条尖锐边L1作为当前尖锐边，并将其终点加到单链尾部，此时，当前尖锐边L1的终点n0的度为3，向前连有两条尖锐边L2和L3，最终选择L2替代当前尖锐边，并将其终点n1加入单链尾部。选择L2的方法如下：根据Vn到n0的有向边找到面f0，继而找到面f0上的第3个顶点s，如果n0s为尖锐边，则替代当前尖锐边，并将其终点s加入单链尾部，但这里n0s不是尖锐边，此时，根据n0到s的有向边找到面f1，继而找到面f1上的第3个顶点n1,n0n1(也就是L2)为尖锐边，因此将n0n1作为当前尖锐边，并将其终点n1加入单链尾部。
从当前尖锐边n0n1(也就是L2)出发找剩下的尖锐边的方法依此类推，直到找到的下一条尖锐边的终点与单链起点重合为止，认为找到了闭环。反之，如果尖锐边L2的终点n1的度为1，无法再找到下一条尖锐边了，也就无法找到一个闭环，这样的单链不再作进一步处理。这种情况，很可能是模型表面一些接近圆弧的多段线。
步骤7：对于共面闭环，根据闭环以及通过最小二乘法拟合出的圆的轴线，从闭环一侧的所有邻接三角形出发，根据拓扑连接关系找出法向与轴线接近垂直的三角面片，作为孔内三角面片，然后根据拓扑连接关系找出孔内与轴线接近平行的一圈端面，再根据端面继续向前搜索法向与轴线接近垂直的孔内三角面片，依此类推，直到找到孔内的所有三角面片；闭环的另一侧的处理同理。
步骤8：对于非共面闭环，找出该非共面闭环一侧的邻接三角形，用这些三角形拟合圆柱面，一种方法是搜索出一个投影方向，使这些三角形在该投影方向的投影面积最小，并在相应的投影面上用最小二乘圆拟合这些三角形顶点的投影构成的集合，从而得到拟合圆柱面的轴线位置，其余同步骤7。
经过步骤7和8之后得到的单链和/或闭环和其拟合的轴线如图8所示。
步骤9：将孔内三角面片的顶点向孔的轴线投影，得到一系列投影点，在投影点内找到最大投影值和最小投影值，根据最大投影值或最小投影值找到其投影的三角面片，判断该三角面片与轴线是否平行，若为平行则认为该三角面片在孔最外侧端面上的三角形，根据三角形之间的拓扑连接关系，可以找出与该三角面片法向接近的其它邻接三角形，构成孔的上端面或下端面，这些三角面片需要从孔内三角面片中剔除。
以图9为例，如图所示一个阶梯孔的剖面，假设轴线方向axis_dir向上，通过步骤7找到的三角形除了孔内两个圆柱面以及一个阶梯处的向上端面外，还有孔外缘的上、下表面，将这些表面上的三角形顶点向孔的轴线投影，得到一系列投影点，类似于x、y、z坐标轴，投影点在轴线axis_dir上也有一个投影坐标，其中，投影点P的投影坐标最大，投影点Q的投影坐标最小。根据最大投影点P，可以找到一个三角形，如图中的三角形ABC，其法向normal与轴线方向axis_dir接近平行(同向)，因此可以认定三角形ABC是最外侧端面上的三角形，然后根据三角形之间的拓扑连接关系，可以找出与三角形ABC法向接近的其它邻接三角形，构成孔的上端面，这些三角形需要从孔内三角形中剔除。同理，根据另一侧的最小投影点Q，可以找出孔的下端面(法向与轴线方向平行但不同向)，这些三角形也要从孔内三角形中剔除。
经过步骤9之后的得到的孔内壁如图10所示。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：构建三角网格模型的拓扑连接关系；
步骤2：遍历三角网格模型的所有边，计算边两侧两个邻接三角形法向的点积，若其绝对值小于设定值，则认定为尖锐边，所有尖锐边构成尖锐边集合；
步骤3：在尖锐边集合内搜索由头尾闭合的单链组成的闭环放入闭环列表，其余单链放入单链列表；
步骤4：判断闭环列表内的闭环或单链列表内的单链所在的面是否在外圆柱上，若在外圆柱面上则删除该闭环或单链；
步骤5：对于闭环列表内的闭环，判断这些闭环是否共面，将闭环分为共面闭环和非共面闭环；
步骤6：对于单链列表中的单链，延伸拓展后，判断这些单链是否能构成头尾相连的闭环，若不存在闭环则删除这些单链，若能构成闭环，则将这些单链连接并作为非共面闭环处理；
步骤7：对于共面闭环，将其拟合成圆，从该共面闭环所在的邻接三角形开始搜索所有与拟合圆的轴线方向垂直的三角面片，得到孔内三角面片；
步骤8：对于非共面闭环，将其拟合成圆柱，从该非共面闭环所在的邻接三角形开始搜索所有与拟合圆柱的轴线方向垂直的三角面片，得到孔内三角面片。
2.根据权利要求1所述一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，其特征在于，所述步骤3的具体步骤为：
(1)所有尖锐边的端点构成尖锐点集合，对任一尖锐点，计算与之相连的尖锐边集合，其数量称为该尖锐点的度；
(2)从度大于2的尖锐点出发搜索单链，若该点所在尖锐边的另一端点的度为2，则将另一端点加入单链，并沿与另一端点相连的另一尖锐边继续搜索，直到遇到度为1或者度大于2的尖锐点为止，将这些单链放入单链列表，并删除重复单链，将单链列表中各单链所在的尖锐点标记为已访问；
(3)从未访问且度为1的尖锐点出发搜索单链，方法同步骤3(2)，区别在于以度为1的尖锐点为终止条件，将这些单链所在的尖锐点标记为已访问，且删除这些单链，此时，尖锐点集合中所有未访问的尖锐点的度均为2；
(4)从未访问且度为2的尖锐点出发搜索单链，方法同步骤3(2)，区别在于以找到度为2、且序号与起点相同的尖锐点为终止条件，这些单链构成闭环，放入闭环列表，每搜索到一条闭环，即将该闭环所在的尖锐点标记为已访问。
3.根据权利要求2所述一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，其特征在于，所述步骤3还包括如下步骤：
(5)若单链列表中存在共端点的单链，则从共端点出发，计算各条单链的单位方向的两两点积，并按照从小到大的顺序排列，将点积最小且小于设定值的两条单链连接起来，并且标记为已连接，然后将未作已连接标记的、点积次小且小于设定值的两条单链连接起来，并且标记为已连接，依此类推，直到所有单链标记为已连接或点积不满足小于设定值的要求为止，连接后，将连接成闭环的单链从单链列表移动到闭环列表中；
(6)对单链列表中任意一条单链，计算沿相邻各边单位矢量的点积，当点积小于设定值时，标记该点为拆分点，根据拆分点将该单链拆分为多条单链并取代原单链，若拆分后的单链点数小于10，则删除该单链。
4.根据权利要求1所述一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，其特征在于，所述步骤4的具体步骤为：对单链列表里或闭环列表里的任一条，通过最小二乘法拟合出圆或圆柱，将单链或闭环的上的任一点v投影到拟合出的圆心轴线上，得到点p，若单位化后与点v所在边的两个邻接三角形之一的法向点积大于设定值，则认为该单链或闭环在外圆柱面上，删除该单链或闭环。
5.根据权利要求4所述一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，其特征在于：所述步骤4中，先用最小二乘平面拟合单链或闭环，然后将单链或闭环投影到拟合平面上，再在拟合平面上拟合圆，若拟合误差大于设定值，或者半径大于设定值，或者圆心角小于设定值，则删除该单链或闭环。
6.根据权利要求1所述一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，其特征在于，所述步骤5的具体步骤为：对闭环列表里的任意一个闭环，根据闭环上的点拟合空间平面，并将这些点投影到该拟合空间平面的法线方向，若最大投影值和最小投影值之差小于设定值，认定该闭环为共面闭环，否则为非共面闭环。
7.根据权利要求1所述一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，其特征在于，所述步骤6中延伸拓展的具体步骤为：针对单链列表中的任一单链，以单链尾部的两个尖锐点构成的边作为当前尖锐边，若当前尖锐边的终点的度为2，则将下一条尖锐作为当前尖锐边，并将其终点加入单链；否则，若当前尖锐边的终点的度大于2，说明沿前进方向上有多条尖锐边，取与当前尖锐边绕其终点沿顺时针旋转遇到的第一条尖锐边，取代当前尖锐边，并将其终点加入单链，依此类推，直到当前尖锐边的终点与单链起点重合，由此得到一条闭环，若搜索过程中遇到当前尖锐边的终点的度为1或者陷入死循环，则无法找到闭环，删除该单链。
8.根据权利要求1所述一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，其特征在于，所述步骤7的具体步骤为：对于共面闭环，根据闭环以及通过最小二乘法拟合出的圆的轴线，从闭环一侧的所有邻接三角形出发，根据拓扑连接关系找出法向与轴线接近垂直的三角面片，作为孔内三角面片，然后根据拓扑连接关系找出孔内与轴线接近平行的一圈端面，再根据端面继续向前搜索法向与轴线接近垂直的孔内三角面片，依此类推，直到找到孔内的所有三角面片；闭环的另一侧的处理同理。
9.根据权利要求7所述一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，其特征在于，所述步骤8的具体步骤为：对于非共面闭环，找出该非共面闭环一侧的邻接三角形，用这些三角形拟合圆柱面，搜索出一个投影方向，使这些三角形在该投影方向的投影面积最小，并在相应的投影面上用最小二乘圆拟合这些三角形顶点的投影构成的集合，从而得到拟合圆柱面的轴线位置，其余同步骤7。
10.根据权利要求1所述一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法，其特征在于，还包括步骤9：将孔内三角面片的顶点向孔的轴线投影，得到一系列投影点，在投影点内找到最大投影值和最小投影值，根据最大投影值或最小投影值找到其投影的三角面片，判断该三角面片的法向与轴线是否平行，若为平行则认为该三角面片在孔最外侧端面上的三角形，根据三角形之间的拓扑连接关系，可以找出与该三角面片法向接近的其它邻接三角形，构成孔的上端面或下端面，这些三角面片需要从孔内三角面片中剔除。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111654800.1A CN114347482B (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111654800.1A CN114347482B (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114347482A CN114347482A (zh) | 2022-04-15 |
| CN114347482B true CN114347482B (zh) | 2023-07-25 |
Family
ID=81103574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111654800.1A Active CN114347482B (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114347482B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115302781A (zh) * | 2022-09-17 | 2022-11-08 | 深圳市创必得科技有限公司 | 牙科种植导板定向方法、装置、电子设备及存储介质 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5689577A (en) * | 1994-10-14 | 1997-11-18 | Picker International, Inc. | Procedure for the simplification of triangular surface meshes for more efficient processing |
| JP2005115645A (ja) * | 2003-10-07 | 2005-04-28 | Digital Fashion Ltd | シェーディング情報取得装置及び画像処理装置 |
| CN104331555A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-04 | 河海大学常州校区 | 一种针对带有边界的非封闭stl模型的切片处理方法 |
| DE102017104738B3 (de) * | 2017-03-07 | 2018-06-14 | RUHR-UNIVERSITäT BOCHUM | Verfahren zur additiven Fertigung eines dreidimensionalen Gegenstandes |
| CN109561948A (zh) * | 2016-06-30 | 2019-04-02 | 莫吉托公司 | 用增材制造制成的模具通过模制制造可摘的假牙的方法 |
| CN209206458U (zh) * | 2018-12-05 | 2019-08-06 | 天津镭明激光科技有限公司 | 一种金属增材制造用格栅状3d打印支撑结构 |
| CN111382480A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-07 | 达索系统公司 | 设计机械零件 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2897455A1 (fr) * | 2006-02-13 | 2007-08-17 | Univ Hokkaido Nat Univ Corp | Dispositif, procede et programme de segmentation de donnees de modele en treillis |
| US10730241B2 (en) * | 2014-11-17 | 2020-08-04 | Autodesk, Inc. | Techniques for automatically placing escape holes during three-dimensional printing |
-
2021
- 2021-12-30 CN CN202111654800.1A patent/CN114347482B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5689577A (en) * | 1994-10-14 | 1997-11-18 | Picker International, Inc. | Procedure for the simplification of triangular surface meshes for more efficient processing |
| JP2005115645A (ja) * | 2003-10-07 | 2005-04-28 | Digital Fashion Ltd | シェーディング情報取得装置及び画像処理装置 |
| CN104331555A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-04 | 河海大学常州校区 | 一种针对带有边界的非封闭stl模型的切片处理方法 |
| CN109561948A (zh) * | 2016-06-30 | 2019-04-02 | 莫吉托公司 | 用增材制造制成的模具通过模制制造可摘的假牙的方法 |
| DE102017104738B3 (de) * | 2017-03-07 | 2018-06-14 | RUHR-UNIVERSITäT BOCHUM | Verfahren zur additiven Fertigung eines dreidimensionalen Gegenstandes |
| CN209206458U (zh) * | 2018-12-05 | 2019-08-06 | 天津镭明激光科技有限公司 | 一种金属增材制造用格栅状3d打印支撑结构 |
| CN111382480A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-07 | 达索系统公司 | 设计机械零件 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《环形轨道制孔系统定位方法分析》;曲巍崴;航空学报;第35（8）卷;第2319-2330页 * |
| 快速成型技术在骨组织工程中的应用进展;郑欣;陈一心;邱旭升;施鸿飞;;中国矫形外科杂志(24);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114347482A (zh) | 2022-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107357975B (zh) | 一种圆柱筒体与船体双斜切平面相贯线的求取方法及筒体 | |
| CN108665493B (zh) | 三维打印扫描方法、可读存储介质及三维打印扫描控制设备 | |
| WO2021000720A1 (zh) | 一种基于点云边界构建小曲率零件机器人加工路径曲线的方法 | |
| CN114347482B (zh) | 一种三角网格模型孔内三角面片的定位方法 | |
| US9539764B2 (en) | Usage of a witness mark to distinguish support structure from part | |
| CN108326301B (zh) | 一种金属增材制造的打印路径生成方法 | |
| Mohaghegh et al. | Reverse engineering of turbine blades based on design intent | |
| CN108971698B (zh) | 一种螺旋桨电弧熔丝增材制造方法 | |
| CN108648220B (zh) | 一种三维打印扫描方法、可读存储介质及三维打印扫描控制设备 | |
| CN113953685B (zh) | 一种平面板材激光切割路径规划方法 | |
| CN114545863B (zh) | 一种基于b样条曲线拟合的数控加工的轨迹平滑方法 | |
| CN107499454A (zh) | 一种基于ots的船体分段搭载精度的控制方法 | |
| CN104375464A (zh) | 一种飞机蒙皮铣削高效加工轨迹自动生成方法 | |
| CN110956699A (zh) | 一种三角形网格模型gpu并行切片方法 | |
| CN109496286B (zh) | 数控系统及其路径规划方法和计算机可读存储介质 | |
| CN108549326A (zh) | 一种高效的类摆线铣削开槽刀轨生成方法 | |
| CN114103126A (zh) | 一种不等壁厚回转体3d打印扫描填充路径规划方法 | |
| CN109868470A (zh) | 激光熔覆轨迹规划方法 | |
| CN107942928B (zh) | 一种螺旋桨叶片加工的刀轨生成方法 | |
| CN113607119A (zh) | 基于特征尺寸的船用燃气轮机涡轮叶片喉道面积测量方法 | |
| CN116400648A (zh) | 不确定区间的速度规划方法 | |
| CN112942837A (zh) | 一种悬挑结构混凝土3d打印方法及系统 | |
| CN109434020B (zh) | 异形桨叶铸造造型用截面板的选取方法 | |
| CN104199383A (zh) | 航空发动机机匣零件铣削毛坯自动生成方法 | |
| CN107448250A (zh) | 涡轮机对准键以及相关涡轮机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: B-F3 Standard Factory Building, No. 518 Xianyuan Road, Wucheng District, Jinhua City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Shanzhu Group Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: B-F3 Standard Factory Building, No. 518 Xianyuan Road, Wucheng District, Jinhua City, Zhejiang Province Patentee before: ZHEJIANG FLASHFORGE 3D TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |