CN114387383A - 三维模型的打印处理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

三维模型的打印处理方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN114387383A CN202011110163.7A CN202011110163A CN114387383A CN 114387383 A CN114387383 A CN 114387383A CN 202011110163 A CN202011110163 A CN 202011110163A CN 114387383 A CN114387383 A CN 114387383A
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Abstract

本发明属于三维打印技术领域，具体公开了一种三维模型的打印处理方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括：获取三维模型；将三维模型的外表面展开为二维图像；对二维图像进行加网处理得到第一图像点阵数据；对三维模型进行切片处理得到多个层片；根据第一图像点阵数据确定第一像素点对应的网点数据；设置第二像素点对应的网点数据；将所述层片上各个像素点所对应的网点数据分层片分别进行合并得到第二图像点阵数据。本发明实施例通过将三维模型的外表面展开为二维图像，从而将三维模型的加网处理问题转换为二维图像加网处理问题，从而应用二维图像的加网处理技术实现对三维模型的加网处理，以实现通过三维打印制造出包括多种颜色的产品。

Description

三维模型的打印处理方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及三维打印技术领域，尤其涉及一种三维模型的打印处理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
三维打印又称增材制造、3D打印(3D printing，3DP)。三维打印属于一种快速成型技术，其是一种以三维模型为基础，运用特定的可粘合材料，通过逐层打印的方式来构建三维物体的技术。
三维打印主要包括以下步骤：首先，使用三维设计软件对待打印的三维物体进行建模；其次，基于特定的打印设备，使用相关材料实施打印，进而将对应的三维物体制造出来。
随着三维打印技术的日臻成熟，人们对于三维打印所制造的三维物体的要求也越来越高，不仅希望可以通过三维打印制造纯色的产品，还希望可以通过三维打印制造出包括多种颜色的产品。
然而，现有技术在进行三维打印时，通常很难同时使用不同的墨水进行三维打印。因此，采用现有技术中的技术方案，往往只能通过三维打印制造纯色的产品。正是由于现有技术缺少行之有效的针对三维模型进行色彩处理以及加网处理的技术方案，因此，很难通过三维打印制造出包括多种颜色的产品。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了三维模型的打印处理方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中很难通过三维打印制造出包括多种颜色的产品的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种三维模型的打印处理方法，所述方法包括：
S10：获取待打印的三维模型，所述三维模型包括至少2种颜色；
S20：提取所述三维模型的外表面并将所述外表面展开为二维图像；
S30：对所述二维图像进行加网处理得到第一图像点阵数据；其中，所述第一图像点阵数据包括网点数据；
S40：对所述三维模型进行切片处理得到多个层片；其中，所述层片包括第一像素点和第二像素点，所述第一像素点为位于所述层片的边缘的像素点，所述第二像素点为所述层片除所述第一像素点外的像素点；
S50：根据所述第一图像点阵数据确定所述第一像素点所对应的网点数据；
S60：设置所述第二像素点对应的网点数据；
S70：将所述层片上各个像素点所对应的网点数据分层片分别进行合并得到第二图像点阵数据；
其中，所述网点数据用于指示打印对应的像素点时各个颜色通道的出墨量。
本发明实施例通过将三维模型的外表面展开为二维图像，并对所述二维图像进行加网处理得到第一图像点阵数据。然后，将三维模型进行切片处理得到多个层片，因此每个层片的边缘的像素点所对应的网点数据可通过第一图像点阵数据确定。在进行三维打印时，三维物体的外表面的颜色由每个层片的边缘的像素点所对应的网点数据决定，因此，在三维模型包括至少2种颜色的情况下，即可进行多种颜色的三维物体制造。本发明实施例通过将三维模型的外表面展开为二维图像，从而将三维模型的加网处理问题转换为二维图像加网处理问题，从而应用二维图像的加网处理技术实现对三维模型的加网处理，以实现通过三维打印制造出包括多种颜色的产品。除此之外，本发明实施例所采用的三维模型包括至少2种颜色，即采用可描述颜色的三维模型格式，因此可直接对所展开的二维图像进行加网处理，而无需对各个像素点进行逐一上色，极大提高了对于三维模型的处理效率，且基于三维模型本身的颜色进行加网处理，以使通过三维打印制造出的三维物体能够高品质的还原三维设计软件中的三维模型，保证设计和制造时的产品一致性，利于工业化生产。
优选地，在S60：设置所述第二像素点对应的网点数据中，包括：
S61：获取网点处理宽度；
S62：根据所述层片的边缘与所述网点处理宽度确定网点处理区域；其中，所述网点处理区域的面积小于所述层片的面积，所述网点处理区域包括所述层片的边缘；
S63：设置所述网点处理区域中的所述第二像素点对应的网点数据。
本发明实施例通过获取网点处理宽度和层片的边缘来确定网点处理区域，使得网点处理区域的面积小于层片的面积，并确定位于网点处理区域内的像素点的所对应的网点数据。因此，最终得到的第二图像点阵数据中仅有与网点处理区域对应的数据用于指示打印设备喷射墨水，从而尽可能减少墨水的消耗量，从而压缩三维物体的制造成本。
优选地，在S63：设置所述网点处理区域中的所述第二像素点对应的网点数据中，包括：
S631：将所述网点处理区域中的所述第二像素点对应的网点数据设置为距离其最近的第一像素点所对应的网点数据。
为了提高三维模型的建模效率，现有技术往往在建模时仅对三维模型的外表面进行上色。但以三维打印技术进行三维物体制造时，若仅采用对应的墨水对三维物体的外表面进行喷墨，则容易造成颜色脱落，打印得到的三维物体的颜色效果不佳、产品质量差且不耐磨。同时，仅对三维物体的外表面进行上色喷墨，容易由于打印设备误差、缺乏墨水支撑等原因造成打印失败。本发明实施例通过将网点处理区域中的所述第二像素点对应的网点数据设置为距离其最近的第一像素点所对应的网点数据，在进行打印时，使得层片中整个网点处理区域中的第二像素点打印和所对应第一像素点相同的颜色，实现对三维物体的外表面的颜色进行叠加，以提升颜色显示效果，即使由于摩擦、撞击等造成外表面的颜色脱落，因为距离其最近的油墨材料的颜色与其相同，因此在视觉上不易看出，具有更好的质量。
优选地，在S60：设置所述第二像素点对应的网点数据中，包括：
S64：确定填充区域，所述填充区域为所述层片中除所述网点处理区域之外的区域；
S65：设置所述填充区域中的所述第二像素点所对应的网点数据均为第一数据，所述第一数据用于指示第一指定颜色通道的出墨量，所述第一指定颜色通道对应的颜色由第一指定墨水打印形成。
本发明实施例通过将网点处理区域范围以外的区域确定为填充区域，并将整个填充区域的像素点的所对应的网点数据均设置为用于指示第一指定颜色通道的出墨量不为零的第一数据，因此，在进行三维物体制造时，填充区域所对应的位置将由第一指定墨水进行制造，以起到更好的支撑作用，保证三维打印的质量。此外，由于填充区域所对应的位置主要起支撑作用，因此通常采用成本较低的墨水(例如白墨)作为第一指定墨水，从而降低成本。
优选地，在S70：将所述层片上各个像素点所对应的网点数据分层片分别进行合并得到第二图像点阵数据中，包括：
S71：确定所述第二图像点阵数据中的第二数据，所述第二数据用于指示各个颜色通道的出墨量均为零；
S72：将所述第二图像点阵数据中的所述第二数据更改为第三数据，所述第三数据用于指示第三指定颜色通道的出墨量，所述第三指定颜色通道对应的颜色由第三指定墨水打印形成。
第一像素点和/或第二像素点中可能存在部分像素点所对应的网点数据为用于指示各个颜色通道的出墨量均为零的第二数据，即指示喷头不对该像素点进行喷墨，这对二维打印产品的质量无太大影响。但是对于三维物体而言，由于采用增材制造、逐层叠加的方式进行打印，若底层的某些像素点没有相应的墨水作为上层的支撑，则容易造成上层材料脱落造成打印失败或者导致三维物体的质量较差。因此，本发明实施例通过将第二图像点阵数据中的第二数据更改为用于指示第三指定颜色通道的出墨量不为零的第三数据，在进行三维物体制造时，将采用第三指定墨水进行打印以起到支撑的作用，第三指定墨水通常采用成本较低的墨水(例如白墨)，以在提升三维物体质量的同时能够较好的控制成本。
在S40：对所述三维模型进行切片处理得到多个层片中，包括：
S41：获取预设层高；
S42：按照所述预设层高对所述三维模型进行切片处理，使得到的层片的层高均不大于所述预设层高；
其中，所述预设层高小于或等于执行一次扫描打印可堆叠的最大墨水层高。
本发明实施例通过设置预设层高对三维模型进行切片处理，从而保证层片的层高均不大于预设层高，预设层高不大于打印设备执行一次扫描打印可堆叠的最大墨水层高。当以打印设备执行一次扫描打印可堆叠的最大墨水层高作为预设层高进行切片处理，从而使层片的层高等于打印设备执行一次扫描打印可堆叠的最大墨水层高时，可最大化提高打印效率。当以较小的预设层高将层片的层高控制的较小时，可使得三维物体更加细腻。综上，通过预设层高可平衡三维打印的效率和质量，以使得打印设备能够根据不同的需求进行打印，提高对于不同工况的适应程度。
优选地，在S70之后还包括：
S80：获取第一羽化模板和第二羽化模板，所述第一羽化模板和所述第二羽化模板的和为全1矩阵；
S90：根据所述第一羽化模板对所述第二图像点阵数据进行羽化处理得到第三图像点阵数据；
S100：根据所述第二羽化模板对所述第二图像点阵数据进行羽化处理得到第四图像点阵数据。
本发明实施例通过羽化处理得到第三图像点阵数据和第四图像点阵数据，在进行三维物体制造时，以对同一层进行多次覆盖，使得三维物体更为细腻，打印的质量更好。
第二方面，本发明实施例提供的一种三维模型的打印处理装置，所述装置包括：
三维模型获取模块，所述三维模型获取模块用于获取待打印的三维模型，所述三维模型包括至少2种颜色；
三维模型展开模块，所述三维模型展开模块用于提取所述三维模型的外表面并将所述外表面展开为二维图像；
加网处理模块，所述加网处理模块用于对所述二维图像进行加网处理得到第一图像点阵数据；其中，所述第一图像点阵数据包括网点数据；
切片处理模块，所述切片处理模块用于对所述三维模型进行切片处理得到多个层片；其中，所述层片包括第一像素点和第二像素点，所述第一像素点为位于所述层片的边缘的像素点，所述第二像素点为所述层片除所述第一像素点外的像素点；
第一网点数据确定模块，所述第一网点数据确定模块用于根据所述第一图像点阵数据确定所述第一像素点所对应的网点数据；
第二网点数据确定模块，所述第二网点数据确定模块用于设置所述第二像素点对应的网点数据；
网点数据合并模块，所述网点数据合并模块用于将所述层片上各个像素点所对应的网点数据分层片分别进行合并得到第二图像点阵数据。
第三方面，本发明实施例提供了一种打印设备，所述打印设备包括至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现第一方面所述的任一种三维模型的打印处理方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面所述的任一种三维模型的打印处理方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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的附图，这些均在本发明的保护范围内。
图1是本发明实施例提供的一种三维模型的打印处理方法的流程示意图。
图2是本发明实施例提供的一种切片处理的示意图。
图3是本发明实施例提供的一种设置网点数据的方法流程示意图。
图4是本发明实施例提供的一种层片的示意图。
图5是本发明实施例提供的另一种设置网点数据的方法流程示意图。
图6是本发明实施例提供的另一种设置网点数据的方法流程示意图。
图7是本发明实施例提供的一种切片处理的方法流程示意图。
图8是本发明实施例提供的一种三维模型的羽化处理的方法流程示意图。
图9是本发明实施例提供的一种三维模型的打印处理装置的结构示意图。
图10是本发明实施例提供的一种打印设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
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……”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。
请参见图1，是本发明实施例提供的一种三维模型的打印处理方法的流程示意图，包括以下步骤：
S10：获取待打印的三维模型，三维模型包括至少2种颜色。
S20：提取三维模型的外表面并将外表面展开为二维图像。
S30：对二维图像进行加网处理得到第一图像点阵数据；其中，第一图像点阵数据包括网点数据。
S40：对三维模型进行切片处理得到多个层片；其中，层片包括第一像素点和第二像素点，第一像素点为位于层片的边缘的像素点，第二像素点为层片除第一像素点外的像素点。
S50：根据第一图像点阵数据确定第一像素点所对应的网点数据。
S60：设置第二像素点对应的网点数据。
S70：将层片上各个像素点所对应的网点数据分层片分别进行合并得到第二图像点阵数据；其中，网点数据用于指示打印对应的像素点时各个颜色通道的出墨量。
需要特别说明的是，本发明实施例对三维模型的形状并不具体限定，例如可以为圆柱体、圆柱、球体或者其它不规则的三维模型。三维模型通常基于三维设计软件建立，目前三维模型的数据格式主要有OSGB、OBJ、FBX、3ds、STL、DAE和DGN等。
其中，本发明实施例获取的三维模型包括至少2种颜色，即本发明实施例采用的是可描述三维模型颜色信息的数据格式，而不采用无法描述三维模型颜色信息的数据格式(例如STL)。在本发明另一种实施方式中，所述三维模型的外表面包括至少2种颜色。
在一种实施方式中，提取三维模型的外表面可通过提取三维模型的外轮廓实现。在将三维模型的外表面展开为二维图像之后，即可对其进行加网处理。加网处理可采用调幅加网(SAM)、调频加网(SFM)、高保真真彩色加网技术等现有的加网处理技术，本发明对加网处理的方案并不具体限定。其中，加网处理包括1bit加网处理，通过1bit加网处理可确定像素点是否进行喷墨，例如，网点数据为0时指示喷头不对该像素点进行喷墨，以网点数据为1时指示喷头对该像素点进行喷墨。加网处理也可使用2bit加网处理，通过所述2bit加网处理可确定每个像素点的进行喷墨时的墨量大小。例如，以网点数据00指示喷头不对该像素点进行喷墨，以网点数据01指示喷头对该像素点喷射小墨量(例如25％)；以网点数据10指示喷头对该像素点喷射中墨量(例如50％)；以网点数据11指示喷头对该像素点喷头大墨量(例如100％)。需要特别说明的是，以上的加网处理方式仅是举例，本发明实施例对于加网处理的方式并不具体限定。此外，以CMYK打印系统为例，在进行加网处理时，C色(Cyan，青色)、M色(Magenta，品红色)、Y色(Yellow，黄色)、K色(black，黑色)等各颜色通道可采用不同的加网通道，即加网处理后的第一图像点阵数据包括多个颜色通道，每个颜色通道对应不同的颜色，例如以C色通道中的网点数据11指示喷头对该像素点喷射大墨量的C色墨水(例如100％)。
如图2所示，三维模型的切片处理是指将三维模型10离散为一系列的层片20。在本发明一种实施方式中，S40所称的三维模型为将所述二维图像还原为三维模型所得到的。在本发明另一种实施方式中，S40所称的三维模型为重新获取的另一个三维模型，且其和S10所获取的三维模型相同。
本发明实施例通过将三维模型的外表面展开为二维图像，并对所述二维图像进行加网处理得到第一图像点阵数据。然后，将三维模型进行切片处理得到多个层片，因此每个层片的边缘的像素点所对应的网点数据可通过第一图像点阵数据确定。
设置第二像素点所对应的网点数据可采用如下技术方案：确定第二像素点的颜色信息，根据第二像素点的颜色信息对其进行加网处理，得到第二像素点所对应的网点数据。其中，确定第二像素点的颜色信息包括：根据三维模型中所述第二像素点的颜色信息确定第二像素点的颜色信息。在本发明另一种实施方式中，可通过遍历所有第二像素点，以对所述第二像素点的颜色信息进行逐一设置。本发明所称的所述颜色信息是指像素点的颜色值信息。例如在CMYK打印系统中，确定像素点的颜色信息就是指确定该像素点的C值、M值、Y值和K值。
通过以上技术方案，确定了各个层片像素点所对应的网点数据。此时，将层片上各个像素点所对应的网点数据分层片分别进行合并得到第二图像点阵数据。因此，每个层片20对应一个第二图像点阵数据。根据第二图像点阵数据，即可进行喷墨打印。在具体进行三维打印时，按照第二图像点阵数据所对应的层片在原来的三维模型具体位置，从底部开始向顶部进行连续的叠加打印，即为完成三维物体制造。对于部分三维模型而言，还需用到支撑墨水，由于支撑墨水的运用属于现有技术，此处不过多赘言。
在进行三维打印时，三维物体的外表面的颜色由每个层片的边缘的像素点所对应的网点数据决定，因此，在三维模型包括至少2种颜色的情况下，即可进行多种颜色的三维物体制造。本发明实施例通过将三维模型的外表面展开为二维图像，从而将三维模型的加网处理问题转换为二维图像加网处理问题，从而应用二维图像的加网处理技术实现对三维模型的加网处理，以实现通过三维打印制造出包括多种颜色的产品。除此之外，本发明实施例所采用的三维模型包括至少2种颜色，即采用可描述颜色的三维模型格式，因此可直接对所展开的二维图像进行加网处理，而无需对各个像素点进行逐一上色，极大提高了对于三维模型的处理效率，且基于三维模型本身的颜色进行加网处理，以使通过三维打印制造出的三维物体能够高品质的还原三维设计软件中的三维模型，保证设计和制造时的产品一致性，利于工业化生产。
请参见图3，是本发明实施例提供的一种设置第二像素点对应的网点数据的方法流程示意图，包括以下步骤：
S61:获取网点处理宽度。
S62：根据层片的边缘与网点处理宽度确定网点处理区域；其中，网点处理区域的面积小于层片的面积，网点处理区域包括层片的边缘。
S63：设置网点处理区域中的第二像素点对应的网点数据。
为便于理解，请参见图4，根据层片20的边缘21以及网点处理宽度D，确定网点处理区域22。例如，网点处理宽度为D时，根据层片20的边缘21确定边缘24，边缘21和边缘24所围成的区域即为网点处理区域22。需要特别说明的是，可用像素点的数量来表示网点处理宽度D。
在本发明一种实施方式中，以位于边缘21的一像素点为切点，以该切点确定边缘21的切线，然后以该切点确定切线的垂线，在该垂线方向上，距离该像素点为D的像素点所在位置即为边缘24的一像素点。基于此方式，可确定边缘24的每一像素点。
本发明实施例通过获取网点处理宽度和层片的边缘来确定网点处理区域，使得网点处理区域的面积小于层片的面积，并确定位于网点处理区域内的像素点的所对应的网点数据。因此，最终得到的第二图像点阵数据中仅有与网点处理区域对应的数据用于指示打印设备喷射墨水，从而尽可能减少墨水的消耗量，从而压缩三维物体的制造成本。
本发明实施例还提供的另一种确定第二像素点对应的网点数据的方法，其技术方案包括：将所述网点处理区域中的所述第二像素点对应的网点数据设置为距离其最近的第一像素点所对应的网点数据。
为便于理解，请继续参见图4，例如现需确定位于网点处理区域22内某一第二像素点所对应的网点数据，距离其最近的一个第一像素点所对应的网点数据为A，则设置该第二像素点所对应的网点数据也为A。
在本发明一种实施方式中，可以第一像素点为切点，作边缘21的切线，然后以该切点作所述切线的垂线，将位于该垂线上且位于网点处理区域内的第二像素点的颜色信息均设置成和该切点相同。基于此原理，直至确定网点处理区域22内的所有的第二像素点的颜色信息。
为了提高三维模型的建模效率，现有技术往往在建模时仅对三维模型的外表面进行上色。但以三维打印技术进行三维物体制造时，若仅采用对应的墨水对三维物体的外表面进行喷墨，则容易造成颜色脱落，打印得到的三维物体的颜色效果不佳、产品质量差且不耐磨。同时，仅对三维物体的外表面进行上色喷墨，容易由于打印设备误差、缺乏墨水支撑等原因造成打印失败。本发明实施例通过将网点处理区域中的所述第二像素点对应的网点数据设置为距离其最近的第一像素点所对应的网点数据，在进行打印时，使得层片中整个网点处理区域中的第二像素点打印和所对应第一像素点相同的颜色，实现对三维物体的外表面的颜色进行叠加，以提升颜色显示效果，即使由于摩擦、撞击等造成外表面的颜色脱落，因为距离其最近的油墨材料的颜色与其相同，因此在视觉上不易看出，具有更好的质量。
请参见图5，是本发明实施例提供的一种确定填充区域的第二像素点所对应的网点数据的方法流程示意图，包括以下步骤。
S64：确定填充区域，填充区域为层片中除网点处理区域之外的区域。
S65：设置填充区域中的第二像素点所对应的网点数据均为第一数据，第一数据用于指示第一指定颜色通道的出墨量，第一指定颜色通道对应的颜色由第一指定墨水打印形成。
请继续参见图4，记层片20上除网点处理区域22之外的区域为填充区域23。并将填充区域23中的所有像素点所对应的网点数据设置成第一数据。例如，将填充区域23中的所有像素点所对应的网点数据均设置为用于指示白色颜色通道出墨量的第一数据，所述白色由白墨打印形成。第一数据所指示的白色颜色通道的具体出墨量不具体限定，例如可以为100％、50％等。在本发明一种实施方式中，逐一读取填充区域23中的所有像素点，并将其颜色信息修改为W＝n％，n为整数，然后对填充区域23进行加网处理。显而易见的是，第一指定颜色并不局限于白色。
请参见图6，是本发明实施例提供的一种设置第二图像点阵数据中的网点数据的方法流程示意图，包括以下步骤。
S71：确定第二图像点阵数据中的第二数据，所述第二数据用于指示各个颜色通道的出墨量均为零。
S72：将第二图像点阵数据中的第二数据更改为第三数据，第三数据用于指示第三指定颜色通道的出墨量，第三指定颜色通道对应的颜色由第三指定墨水打印形成。
第二图像点阵数据为矩阵，其由多个网点数据组成，每个网点数据均用于指示喷头是否进行喷墨。例如以0或00指示喷头不进行喷墨，以1、01、10、11指示喷头进行喷墨，此时第二数据为0、00中的一种，第三数据为1、01、10、11中的一种。
在本发明一种实施方式中，遍历第二图像点阵数据中的所有数据，当存在第二数据时，将其修改为第三数据，并将该第三数据设置为第三指定颜色所对应的第三指定颜色通道对应的网点数据。因此，该数据可用于指示第三指定颜色通道的出墨量，也即是指示喷头喷射第三指定墨水。
在本发明一种实施方式中，所述第一指定颜色和所述第三指定颜色可以均为白色，所述第一指定墨水和所述第三指定墨水可以均为白墨。
请参见图7，是本发明实施例提供的一种进行切片处理的方法流程示意图，包括以下步骤。
S41：获取预设层高；
S42：按照所述预设层高对所述三维模型进行切片处理，使得到的层片的层高均不大于所述预设层高；
其中，所述预设层高小于或等于执行一次扫描打印可堆叠的最大墨水层高。
具体的，在本发明一种实施方式中，根据打印设备所有喷头都按照最大出墨量进行喷墨时，执行一次扫描打印可堆叠的最大墨水层高作为预设层高。采用此技术方案，可最大化打印效率。
在本发明另一种实施方式中，还可将预设层高设置得较小，例如为执行一次扫描打印可堆叠的最大墨水层高的10％，以使打印得到的三维物体更加细腻。
为兼顾打印的质量和效率，在本发明还提供另一种执行切片的方法，具体的，在前述实施例的步骤S40中，还包括：
判断所述层片所包括的颜色种类是否在预设数值以上；
若是，则对所述层片进行切片处理得到多个二级层片，所述二级层片的高度小于所述层片。
具体的，层片的颜色种类越多，则说明其颜色信息越复杂。因此，可对其进行二次切片，以更多次的扫描打印对三维模型进行叠加，使得打印得到的模型更为细腻，效果更好。例如，预设数值为5，在S40执行切片时，预设层高为执行一次扫描打印可堆叠的最大墨水层高。若检测到某一层片的颜色种类大于或大于5时，对所述层片进行二次切片得到多个二级层片，所述二级层片的层高小于预设层高，例如为执行一次扫描打印可堆叠的最大墨水层高的10％。其中，第二层片对应的第二图像点阵数据的确定方式和层片类似，此处不再赘述。
在另一种实施方式中，在前述实施例的步骤S40中，还包括：
判断所述层片的颜色变化梯度是否在预设数值以上；
若是，则对所述层片进行切片处理得到多个二级层片，所述二级层片的高度小于所述层片。
具体的，层片的颜色变化梯度越大，则说明其颜色信息越复杂。因此，可对其进行二次切片，以更多次的扫描打印对三维模型进行叠加，使得打印得到的模型更为细腻，效果更好。颜色变化梯度的计算方式可以采用不同的算法，并本发明并不具体限定。
在很多应用场景中，三维模型的颜色分布并不是均匀的。例如，三维模型的正面的颜色信息十分丰富，而背面的颜色信息较为单调。若按照相同的层高对这种三维模型进行切片，则很可能导致正面由于切片较厚，对于颜色的还原不够细腻，而对于无需较高颜色质量的背面而言，效率较低。
因此，本发明实施例还提供了另一种切片方式，具体的，在步骤S40之前，还包括：获取三维模型中颜色变化梯度最大的方向，记为切片方向。
在S40中，包括：根据所述切片方向对所述三维模型进行切片处理得到多个层片。
其中，根据所述切片方向对所述三维模型进行切片处理得到多个层片是指，经过切片处理得到层片的法向量平行于所述切片方向。
请参见图8，是本发明实施例提供的一种三维模型的羽化处理方法的流程示意图，包括以下步骤。
S80：获取第一羽化模板和第二羽化模板，所述第一羽化模板和所述第二羽化模板的和为全1矩阵；
S90：根据所述第一羽化模板对所述第二图像点阵数据进行羽化处理得到第三图像点阵数据；
S100：根据所述第二羽化模板对所述第二图像点阵数据进行羽化处理得到第四图像点阵数据。
具体的，第一羽化模板和第二羽化模板均为矩阵，且矩阵大小(即行数和列数)相等，第一羽化模板和第二羽化模板的和为全1矩阵。例如第一羽化模板为
Figure BDA0002728325990000151
则第二羽化模板为
Figure BDA0002728325990000152
通常而言，所获取的第一羽化模板和第二羽化模板与第二图像点阵数据的矩阵大小相等。其中，所述羽化处理为矩阵相与运算，例如第二图像点阵数据为
Figure BDA0002728325990000153
则根据第一羽化模板对第二图像点阵数据进行羽化处理得到的第三图像点阵数据为
Figure BDA0002728325990000154
根据第二羽化模板对第二图像点阵数据进行羽化处理得到的第四图像点阵数据为
Figure BDA0002728325990000161
在进行打印时，以第三图像点阵数据和第四图像点阵数据分别执行一次扫描打印，从而将打印设备的机械误差扩散到2次打印中，使得打印得到的三维物体更加细腻，效果更好。需要特别说明的是，本发明实施例可分别对图像点阵数据中的多个颜色通道分别进行羽化处理。
请参见图9，是本发明实施例提供的一种三维模型的打印处理装置，所述装置包括：
三维模型获取模块，所述三维模型获取模块用于获取待打印的三维模型，所述三维模型包括至少2种颜色；
三维模型展开模块，所述三维模型展开模块用于提取所述三维模型的外表面并将所述外表面展开为二维图像；
加网处理模块，所述加网处理模块用于对所述二维图像进行加网处理得到第一图像点阵数据；其中，所述第一图像点阵数据包括网点数据；
切片处理模块，所述切片处理模块用于对所述三维模型进行切片处理得到多个层片；其中，所述层片包括第一像素点和第二像素点，所述第一像素点为位于所述层片的边缘的像素点，所述第二像素点为所述层片除所述第一像素点外的像素点；
第一网点数据确定模块，所述第一网点数据确定模块用于根据所述第一图像点阵数据确定所述第一像素点所对应的网点数据；
第二网点数据确定模块，所述第二网点数据确定模块用于设置所述第二像素点对应的网点数据；
网点数据合并模块，所述网点数据合并模块用于将所述层片上各个像素点所对应的网点数据分层片分别进行合并得到第二图像点阵数据。
另外，本发明实施例的三维模型的打印处理方法可以由打印设备来实现。图10示出了本发明实施例提供的打印设备的硬件结构示意图。
打印设备可以包括处理器以及存储有计算机程序指令的存储器。
具体地，上述处理器可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
处理器通过读取并执行存储器中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种三维模型的打印处理方法。
在一个示例中，打印设备还可包括通信接口和总线。其中，如图10所示，处理器、存储器、通信接口通过总线连接并完成相互间的通信。
通信接口，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线包括硬件、软件或两者，将打印设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。
另外，结合上述实施例中的三维模型的打印处理方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种三维模型的打印处理方法。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维模型的打印处理方法，其特征在于，所述方法包括：
S10：获取待打印的三维模型，所述三维模型包括至少2种颜色；
S20：提取所述三维模型的外表面并将所述外表面展开为二维图像；
S30：对所述二维图像进行加网处理得到第一图像点阵数据；其中，所述第一图像点阵数据包括网点数据；
S40：对所述三维模型进行切片处理得到多个层片；其中，所述层片包括第一像素点和第二像素点，所述第一像素点为位于所述层片的边缘的像素点，所述第二像素点为所述层片除所述第一像素点外的像素点；
S50：根据所述第一图像点阵数据确定所述第一像素点所对应的网点数据；
S60：设置所述第二像素点对应的网点数据；
S70：将所述层片上各个像素点所对应的网点数据分层片分别进行合并得到第二图像点阵数据；
其中，所述网点数据用于指示打印对应的像素点时各个颜色通道的出墨量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S60：设置所述第二像素点对应的网点数据中，包括：
S61：获取网点处理宽度；
S62：根据所述层片的边缘与所述网点处理宽度确定网点处理区域；其中，所述网点处理区域的面积小于所述层片的面积，所述网点处理区域包括所述层片的边缘；
S63：设置所述网点处理区域中的所述第二像素点对应的网点数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在S63：设置所述网点处理区域中的所述第二像素点对应的网点数据中，包括：
S631：将所述网点处理区域中的所述第二像素点对应的网点数据设置为距离其最近的第一像素点所对应的网点数据。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在S60：设置所述第二像素点对应的网点数据中，包括：
S64：确定填充区域，所述填充区域为所述层片中除所述网点处理区域之外的区域；
S65：设置所述填充区域中的所述第二像素点所对应的网点数据均为第一数据，所述第一数据用于指示第一指定颜色通道的出墨量，所述第一指定颜色通道对应的颜色由第一指定墨水打印形成。
5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在S70：将所述层片上各个像素点所对应的网点数据分层片分别进行合并得到第二图像点阵数据中，包括：
S71：确定所述第二图像点阵数据中的第二数据，所述第二数据用于指示各个颜色通道的出墨量均为零；
S72：将所述第二图像点阵数据中的所述第二数据更改为第三数据，所述第三数据用于指示第三指定颜色通道的出墨量，所述第三指定颜色通道对应的颜色由第三指定墨水打印形成。
6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在S40：对所述三维模型进行切片处理得到多个层片中，包括：
S41：获取预设层高；
S42：按照所述预设层高对所述三维模型进行切片处理，使得到的层片的层高均不大于所述预设层高；
其中，所述预设层高小于或等于执行一次扫描打印可堆叠的最大墨水层高。
7.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在S70之后还包括：
S80：获取第一羽化模板和第二羽化模板，所述第一羽化模板和所述第二羽化模板的和为全1矩阵；
S90：根据所述第一羽化模板对所述第二图像点阵数据进行羽化处理得到第三图像点阵数据；
S100：根据所述第二羽化模板对所述第二图像点阵数据进行羽化处理得到第四图像点阵数据。
8.一种三维模型的打印处理装置，其特征在于，所述装置包括：
三维模型获取模块，所述三维模型获取模块用于获取待打印的三维模型，所述三维模型包括至少2种颜色；
三维模型展开模块，所述三维模型展开模块用于提取所述三维模型的外表面并将所述外表面展开为二维图像；
加网处理模块，所述加网处理模块用于对所述二维图像进行加网处理得到第一图像点阵数据；其中，所述第一图像点阵数据包括网点数据；
切片处理模块，所述切片处理模块用于对所述三维模型进行切片处理得到多个层片；其中，所述层片包括第一像素点和第二像素点，所述第一像素点为位于所述层片的边缘的像素点，所述第二像素点为所述层片除所述第一像素点外的像素点；
第一网点数据确定模块，所述第一网点数据确定模块用于根据所述第一图像点阵数据确定所述第一像素点所对应的网点数据；
第二网点数据确定模块，所述第二网点数据确定模块用于设置所述第二像素点对应的网点数据；
网点数据合并模块，所述网点数据合并模块用于将所述层片上各个像素点所对应的网点数据分层片分别进行合并得到第二图像点阵数据。
9.一种打印设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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