CN114442967B - 3d模型打印显示方法、3d打印机、计算机装置及介质 - Google Patents

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CN114442967B CN202210079343.6A CN202210079343A CN114442967B CN 114442967 B CN114442967 B CN 114442967B CN 202210079343 A CN202210079343 A CN 202210079343A CN 114442967 B CN114442967 B CN 114442967B
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Abstract

本申请提供一种3D模型打印显示方法、3D打印机、计算机装置及计算机可读存储介质，所述方法包括：获取观察3D模型的投影平面及在投影平面显示3D模型的成像区域的像素；从打印文件中获取3D模型的尺寸信息及总层数；基于尺寸信息、总层数及成像区域的像素得到3D模型的投影缩放倍数；基于层数缩放倍数及总层数确定3D模型的有效投影层；基于尺寸缩放倍数从打印文件中读取每一有效投影层上的数据点的XY坐标，及根据投影平面对读取的XY坐标进行坐标换算，得到数据点在成像区域上的投影点；基于每一有效投影层的数据点在成像区域上的投影点，得到投影图像。本申请可以图片形式呈现当前打印文件对应的3D模型外观，提升用户的使用体验。

Description

3D模型打印显示方法、3D打印机、计算机装置及介质
技术领域
本申请涉及三维(Three Dimensions，3D)打印领域，尤其涉及一种3D模型打印显示方法、3D打印机、计算机装置及计算机可读存储介质。
背景技术
3D打印即快速成型技术，是一种累积制造技术，又称增材制造，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。
3D打印的切片软件可以对3D模型进行切片，生成打印文件(如Gcode文件)。打印文件为用于指导3D打印机如何执行打印动作的文件，例如控制3D打印机的三轴(X轴、Y轴及Z轴)电机和挤出机如何运作。
以Gcode文件为例，现有的3D打印机无法显示与当前打印的Gcode文件所对应的3D模型的图像，导致用户无法直观地查看当前打印的3D模型的外观。
发明内容
鉴于上述，本申请提供一种3D模型打印显示方法、3D打印机、计算机装置及计算机可读存储介质，其可以图片形式呈现当前打印文件所对应的3D模型外观，可提升用户的使用体验。
本申请一实施方式提供一种3D模型打印显示方法，包括：获取观察3D模型的投影平面及在投影平面显示所述3D模型的成像区域的像素，投影平面为由第一轴与第二轴确定的平面；从3D模型的打印文件中获取3D模型的尺寸信息及总层数，其中3D模型包括多个层，与层所在的平面垂直的方向为Z轴方向；基于3D模型的尺寸信息、总层数及成像区域的像素计算得到3D模型的投影缩放倍数，以根据投影缩放倍数将3D模型投影至成像区域，投影缩放倍数包括3D模型在第一轴方向上的尺寸缩放倍数及在第二轴方向上的层数缩放倍数；基于层数缩放倍数及总层数确定3D模型的有效投影层；基于尺寸缩放倍数从打印文件中读取每一有效投影层上的模型数据点的XY坐标，及根据投影平面对模型数据点的XY坐标进行坐标换算，得到模型数据点在成像区域上的投影点；基于从每一有效投影层读取的模型数据点在成像区域上的投影点，得到与3D模型对应的投影图像。
采用该技术方案，可以实现从打印文件中将3D模型恢复成以图片的形式进行展示，3D模型投影得到的图片显示在指定像素大小的成像区域中，让用户更直观的查看与当前打印文件所对应的3D模型外观，提升用户使用体验。
在一些实施例中，3D模型打印显示方法还包括：从打印文件中获取有效投影层的当前打印点的XY坐标，及当前打印点的上一打印点的XY坐标；根据预设连线规则确定是否对当前打印点及上一打印点进行连线；当将当前打印点与上一打印点连线得到打印线段时，根据投影平面对打印线段进行投影换算，得到打印线段在投影平面上的投影线段；将投影线段显示至成像区域中。
采用该技术方案，可以实现在成像区域中实时显示3D模型的当前打印进度，提升用户使用体验。
在一些实施例中，将投影线段显示至成像区域中，包括：将投影线段以预设颜色显示至成像区域中；或者将投影线段以预设颜色保存为图片格式，以将保存的投影线段图片在成像区域内进行合并贴图显示。
采用该技术方案，可以实现通过指定的颜色来在成像区域中显示3D模型的当前打印进度，例如以指定的颜色区分投影图像中已打印的部分，实现打印进度显示，提升用户使用体验。
在一些实施例中，3D打印机包括E轴挤出机，预设连线规则包括：获取当前打印点的E轴数据及上一打印点的E轴数据；若当前打印点的E轴数据相比上一打印点的E轴数据变大，将当前打印点及上一打印点进行连线；若当前打印点的E轴数据相比上一打印点的E轴数据变小或者不变，放弃对当前打印点与上一打印点进行连线。
采用该技术方案，可以提取用于进行投影显示的有效打印线段，如果两打印点间E轴挤出机正向移动，则说明两打印点间的线段有效，进行连线，反之如果E轴挤出机没有变化或者负向变化，说明该两打印点间线段无效。
在一些实施例中，成像区域的像素为a1*a2，参数a1为成像区域在第一轴的像素数量，参数a2为成像区域在第二轴的像素数量，基于所述3D模型的尺寸信息、总层数及成像区域的像素计算得到3D模型的投影缩放倍数，包括：当3D模型的总层数大于参数a2时，确定投影缩放倍数为等倍数缩小投影；基于3D模型的总层数、参数a2及第一预设公式计算得到第一缩小倍数，其中第一预设公式为：z1为第一缩小倍数，L为总层数；基于3D模型的尺寸信息、参数a1及第二预设公式计算得到第二缩小倍数，其中第二预设公式为：z2为第二缩小倍数，S为3D模型在第一轴方向上的长度；从第一缩小倍数与第二缩小倍数中选择数值较大者作为3D模型在所述第一轴的尺寸缩小倍数；基于尺寸缩小倍数、3D模型的一层的高度及第三预设公式计算得到3D模型在第二轴的层数缩小倍数，其中第三预设公式为：z3＝k1*(1/h)，z3为层数缩小倍数，k1为尺寸缩小倍数，h为一层的高度。在一些实施例中，成像区域的像素为a1*a2，参数a1为成像区域在第一轴的像素数量，参数a2为成像区域在第二轴的像素数量，基于所述3D模型的尺寸信息、总层数及成像区域的像素计算得到3D模型的投影缩放倍数，包括：当3D模型的总层数小于或等于参数a2时，确定投影缩放倍数为等倍数放大投影；基于3D模型的总层数、参数a2及第四预设公式计算得到第一放大倍数，其中第四预设公式为：/>z4为第一放大倍数，L为总层数；基于3D模型的尺寸信息、参数a1及第五预设公式计算得到第二放大倍数，其中第五预设公式为：z5为第二放大倍数，S为所述3D模型在第一轴方向上的长度；从第一放大倍数与第二放大倍数中选择数值较小者作为3D模型在第一轴的尺寸放大倍数；基于尺寸放大倍数、3D模型的一层的高度及第六预设公式计算得到3D模型在第二轴的层数放大倍数，其中第六预设公式为：z6＝1/(h*k2)，z6为层数放大倍数，k2为尺寸放大倍数，h为一层的高度。
采用该技术方案，可以实现基于成像区域的像素大小、3D模型的尺寸信息、总层数可以确定3D模型的缩放规则(例如等倍数缩小投影或者等倍数放大投影)，及3D模型在第一轴方向上的尺寸缩放倍数、在第二轴方向的层数缩放倍数。
在一些实施例中，基于层数缩放倍数及所述总层数确定3D模型的有效投影层，包括：基于层数缩放倍数、总层数及第七预设公式计算确定3D模型的有效投影层，其中第七预设公式为：z7为有效投影层，zt为所述3D模型在所述第二轴的层数缩小倍数或者层数放大倍数。
采用该技术方案，可以实现基于层数缩放倍数及3D模型的总层数确定3D模型的有效投影层。
本申请一实施方式提供一种3D打印机，3D打印机用于执行上述的3D模型打印显示方法。
本申请一实施方式提供一种计算机装置，计算机装置包括处理器及存储器，存储器上存储有若干计算机程序，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时控制3D打印机执行上述的3D模型打印显示方法。
本申请一实施方式提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时控制3D打印机执行上述的3D模型打印显示方法。
上述3D打印机、计算机装置及计算机可读存储介质均与上述3D模型打印显示方法对应，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
图1是本申请一实施例中的3D模型打印显示方法的步骤流程图。
图2是本申请一实施例中的3D模型投影至投影平面的投影示意图。
图3为本申请另一实施例中的3D模型打印显示方法的步骤流程图。
图4是本申请一实施例中的打印线段投影至投影平面的投影示意图。
图5为本申请一实施例中的3D打印机示意图。
图6为本申请一实施例中的计算机装置示意图。
主要元件符号说明
存储器 20
处理器 30
第一计算机程序 42
第二计算机程序 44
3D打印机 100
计算机装置 200
主控制器 1001
挤出机模块 1002
电机 1003
操控展示模块 1004
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
本申请提供一种3D模型打印显示方法，包括：获取观察3D模型的投影平面及在投影平面显示所述3D模型的成像区域的像素，投影平面为由第一轴与第二轴确定的平面；从3D模型的打印文件中获取3D模型的尺寸信息及总层数，其中3D模型包括多个层，与层所在的平面垂直的方向为Z轴方向；基于3D模型的尺寸信息、总层数及成像区域的像素计算得到3D模型的投影缩放倍数，以根据投影缩放倍数将3D模型投影至成像区域，投影缩放倍数包括3D模型在第一轴方向上的尺寸缩放倍数及在第二轴方向上的层数缩放倍数；基于层数缩放倍数及总层数确定3D模型的有效投影层；基于尺寸缩放倍数从打印文件中读取每一有效投影层上的模型数据点的XY坐标，及根据投影平面对模型数据点的XY坐标进行坐标换算，得到模型数据点在成像区域上的投影点；基于从每一有效投影层读取的模型数据点在成像区域上的投影点，得到与3D模型对应的投影图像。
上述3D模型打印显示方法，可以实现从打印文件中将3D模型恢复成以图片的形式进行展示，3D模型投影得到的图片显示在指定像素大小的成像区域中，让用户更直观的查看与当前打印文件所对应的3D模型外观，提升用户使用体验。
本申请的3D模型打印显示方法可以应用在3D打印机中，或者计算机装置中。计算机装置可以是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。计算机装置可以是桌上型计算机、笔记本电脑、服务器、工业电脑等计算设备。计算机装置可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
图1是本申请3D模型打印显示方法一实施例的步骤流程图。根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。
参阅图1所示，3D模型打印显示方法可以具体包括以下步骤。
步骤S11、获取观察3D模型的投影平面及在投影平面显示3D模型的成像区域的像素。
在一些实施例中，可以获取待打印物体的信息并建立与待打印物体对应的3D模型，及采用现有的切片软件对3D模型进行切片生成与3D模型对应的打印文件。以下以打印文件为Gcode文件为例进行举例说明，但本申请并不以打印文件为Gcode文件为限。
例如，可以通过Slic3、Cura等切片软件将STL(stere lithography，立体光刻)格式的3D文件转换成Gcode文件。待打印物体可以根据实际需求进行指定，本申请对此不作限定。
在一些实施例中，观察3D模型的投影平面及显示3D模型的成像区域的像素可以预先设置，便于后续获取所设置的投影平面及成像区域的像素。投影平面可以为由第一轴与第二轴确定的平面。例如，用户可以在模型打印前设置观察3D模型的投影平面及在投影平面显示3D模型的成像区域的像素，使得用户可以以此投影平面为观察角度查看3D模型的外观。例如第一轴可以是X轴、Y轴、或者XY轴的夹角轴(夹角的大小可以根据实际需求进行设定)，第二轴可以是Z轴。
如图2所示，以打印3D模型m1为例进行说明，3D模型m1包括多个层，与层所在的平面垂直的方向为Z轴方向。假设投影平面为XZ平面，成像区域i1的像素为300*300。即将3D模型m1投影至XZ平面，模型投影可以等比例缩放至300*300的成像区域i1中，使得模型投影能够最大程度填充成像区域i1。
步骤S12，从3D模型的打印文件中获取3D模型的尺寸信息及总层数。
在一些实施例中，打印文件(如Gcode文件)保存有3D模型的轮廓、层数、加工路径等信息。例如，可以通过遍历Gcode文件获取3D模型的尺寸信息及总层数。3D模型每层的高度相同，假设与层所在的平面垂直的方向定义为Z轴方向，3D模型的尺寸信息可以包括3D模型在X轴的长度、在Y轴的长度及每层的高度，单位可以为毫米(mm)。
步骤S13，基于3D模型的尺寸信息、总层数及成像区域的像素计算得到3D模型的投影缩放倍数，以根据投影缩放倍数将3D模型投影至成像区域。
在一些实施例中，假设成像区域的像素为a1*a2，参数a1为成像区域在第一轴的像素数量，参数a2为成像区域在第二轴的像素数量。
在一些实施例中，投影缩放倍数包括3D模型在第一轴的尺寸缩放倍数及在第二轴的层数缩放倍数。当3D模型的总层数大于参数a2时，可以确定投影缩放倍数为等倍数缩小投影。此时可以通过以下方式计算得到3D模型的投影缩放倍数：b1).基于3D模型的总层数、参数a2及第一预设公式计算得到第一缩小倍数，其中第一预设公式可以为：z1为第一缩小倍数，L为总层数；b2).基于3D模型的尺寸信息、参数a1及第二预设公式计算得到第二缩小倍数，其中第二预设公式可以为：/>z2为第二缩小倍数，S为3D模型在第一轴方向上的长度；b3).从第一缩小倍数与第二缩小倍数中选择数值较大者作为3D模型在第一轴的尺寸缩小倍数；b4).基于尺寸缩小倍数、3D模型的一层的高度及第三预设公式计算得到3D模型在第二轴的层数缩小倍数，其中第三预设公式可以为：z3＝k1*(1/h)，z3为层数缩小倍数，k1为尺寸缩小倍数，h为一层的高度。
举例而言，第一轴为X轴，第二轴为Z轴，X轴和Y轴的单位是1mm，Z轴的单位是层数，成像区域的像素为300*300，3D模型的一层的高度为0.2mm。若3D模型的总层数大于300，确定投影缩放倍数为等倍数缩小投影，在Z轴的层数缩小倍数为第一缩小倍数z1，第一缩小倍数z1为：其中/>为L/300的值向上取整。由于第一轴为X轴，即计算在3D模型在X轴的缩小倍数，在X轴的缩小倍数为第二缩小倍数z2，第二缩小倍数z2为：Lx为3D模型在X轴的长度(单位mm)，/>为Lx/300的值向上取整。当计算得到/>与/>之后，比对/>与/>的大小，两者取较大值，假设取得的结果为k1，即3D模型在X轴的尺寸缩小倍数为k1，3D模型在Z轴的层数缩小倍数为k1*(1/0.2)。假设k1＝2，3D模型在X轴缩小2倍，即X轴上每2mm的数据点合并为一个像素点显示，在Z轴层数缩小10倍，即Z轴上每10层的数据点合并为一个像素点显示或者每10层抽取其中某一层来显示为一个像素点。
当3D模型的总层数小于或等于参数a2时，可以确定投影缩放倍数为等倍数放大投影。此时可以通过以下方式计算得到3D模型的投影缩放倍数：b11).基于3D模型的总层数、参数a2及第四预设公式计算得到第一放大倍数，其中第四预设公式可以为：z4为第一放大倍数，L为总层数；b12).基于3D模型的尺寸信息、参数a1及第五预设公式计算得到第二放大倍数，其中第五预设公式可以为：/>z5为第二放大倍数，S为3D模型在第一轴方向上的长度；b13).从第一放大倍数与第二放大倍数中选择数值较小者作为3D模型在第一轴的尺寸放大倍数；b14).基于尺寸放大倍数、3D模型的一层的高度及第六预设公式计算得到3D模型在第二轴的层数放大倍数，其中第六预设公式可以为：z6＝1/(h*k2)，z6为层数放大倍数，k2为尺寸放大倍数，h为一层的高度。
举例而言，第一轴为Y轴，第二轴为Z轴，X轴和Y轴的单位是1mm，Z轴的单位是层数，成像区域的像素为300*300，3D模型的一层的高度为0.2mm。若3D模型的总层数小于或等于300，确定投影缩放倍数为等倍数放大投影，在Z轴的层数放大倍数为第一放大倍数z4，第一放大倍数z4为：其中/>为L/300的值向下取整。由于第一轴为Y轴，即计算在3D模型在Y轴的放大倍数，在Y轴的放大倍数为第二放大倍数z5，第二放大倍数z5为：Ly为3D模型在Y轴的长度(单位mm)，/>为Ly/300的值向下取整。当计算得到/>与/>之后，比对/>与/>的大小，两者取较小值，假设取得的结果为k2，即3D模型在Y轴的尺寸放大倍数为k2，3D模型在Z轴的层数放大倍数为(1/0.2)/k2。假设k2＝2，3D模型在Y轴放大2倍，即Y轴上每1mm的数据点显示为两个像素点，在Z轴层数放大2.5倍，由于每层高度为0.2mm，即Z轴上每2.5层的数据点合并为一个像素点显示，此时可以将对L/2.5的值取整(向上取整或者向下取整)作为有效投影层的数量，假设对L/2.5的值取整得到k3，即从总层数L中间隔选取得到k3数量的切片层，以投影至Z轴。如果(1/0.2)/k2的值小于1，则表明Z轴上每层的数据点需放大为多个像素点显示，如果(1/0.2)/k2的值大于1，则表明Z轴上多层的数据点需合并为一个像素点显示。
步骤S14，基于层数缩放倍数及总层数确定3D模型的有效投影层。
在一些实施例中，当计算得到投影缩放倍数时，可以基于投影缩放倍数中的层数缩放倍数及3D模型的总层数，确定3D模型的有效投影层，便于后续可以只基于有效投影层的数据进行投影换算，实现将3D模型投影到由第一轴与第二轴确定的投影平面，且模型投影落入成像区域像素a1*a2内。
在一些实施例中，可以基于层数缩放倍数、总层数及第七预设公式计算确定3D模型的有效投影层，其中第七预设公式可以为：z7为有效投影层，zt为3D模型在第二轴的层数缩小倍数或者层数放大倍数。例如，3D模型的总层数为800层，层数缩放倍数为3，即Z轴上每3层的数据点合并为一个像素点显示或者每3层中抽取其中一层来显示为一个像素点，可以确定总的有效投影层的数量为/>层。
步骤S15，基于尺寸缩放倍数从打印文件中读取每一有效投影层上的模型数据点的XY坐标，及根据投影平面对模型数据点的XY坐标进行坐标换算，得到模型数据点在成像区域上的投影点。
在一些实施例中，当确定有效投影层之后，可以通过将每一有效投影层上的模型数据点投影至投影平面的成像区域内，来生成与3D模型对应的投影图像。例如打印文件为Gcode文件，对于每一有效投影层，可以基于尺寸缩放倍数从Gcode文件中读取模型数据点的XY坐标，及根据投影平面对模型数据点的XY坐标进行坐标换算，得到模型数据点在成像区域上的投影点。
例如，第一轴为X轴，尺寸放大倍数为2倍，即在X轴上每1mm的模型数据点显示为两个像素点。对于有效投影层上的模型数据点，可以在X轴坐标上每隔0.5mm取一个模型数据点，假设该模型数据点的XY坐标为(x1，y1)。由于投影平面由X轴与Z轴组成，对该模型数据点的XY坐标进行坐标换算，可以只取x1的值。
再例如，第一轴为Y轴，尺寸缩小倍数为2倍，即在Y轴上每2mm的模型数据点显示为一个像素点。对于有效投影层上的模型数据点，可以在Y轴坐标上每隔2mm取一个模型数据点，假设该模型数据点的XY坐标为(x2，y2)。由于投影平面由Y轴与Z轴确定，对该模型数据点的XY坐标进行坐标换算，可以只取y2的值。
步骤S16，基于从每一有效投影层读取的模型数据点在成像区域上的投影点，得到与3D模型对应的投影图像。
在一些实施例中，可以从每一有效投影层读取得到多个模型数据点，这些模型数据点在成像区域上对应有多个投影点，多个投影点可以在成像区域上形成投影图像的一行像素，多个有效投影层对应多行像素。即当得到从每一有效投影层读取的模型数据点在成像区域上的投影点之后，可以基于这些投影点在成像区域上形成投影图像。该投影图像即为3D模型以投影平面为观察角度，投影在成像区域内的投影图。
如图3所示，为本申请3D模型打印显示方法另一实施例的步骤流程图。根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。
与图1相比，图3所示的3D模型打印显示方法还可以包括以下步骤。
步骤S17，从打印文件中获取有效投影层的当前打印点的XY坐标，及当前打印点的上一打印点的XY坐标。
在一些实施例中，为了实现以图片形式显示3D模型的打印进度，可以在3D模型打印过程中，将有效投影层上的打印点投影至成像区域，例如可以通过采用不同的颜色来在成像区域中的投影图像进行颜色区分，比如投影图像中已打印的部分采用指定颜色标识，实现显示3D模型的当前打印进度。
在一些实施例中，可以从Gcode文件中获取有效投影层的当前打印点的XY坐标，及当前打印点的上一打印点的XY坐标。
步骤S18，根据预设连线规则确定是否对当前打印点及上一打印点进行连线。
在一些实施例中，3D模型是由E轴挤出机的E轴挤出的，两个打印点间的线段是否有效取决于E轴挤出机是否正向移动。如果两个打印点间的E挤出机是正向移动，说明两打印点间的线段有效，需要连接该两打印点间的线段；如果两个打印点间的E轴挤出机没有变化或者负向移动，说明两打印点间的线段无效，则不需要连接该两点间的线段。
在一些实施例中，预设连线规则可以包括：获取当前打印点的E轴数据及上一打印点的E轴数据；若当前打印点的E轴数据相比上一打印点的E轴数据变大，将当前打印点及上一打印点进行连线，得到打印线段；若当前打印点的E轴数据相比上一打印点的E轴数据变小或者不变，放弃对当前打印点与上一打印点进行连线，当前打印点可以作为新的起始点。
步骤S19，当将当前打印点与上一打印点连线得到打印线段时，根据投影平面对打印线段进行投影换算，得到打印线段在投影平面上的投影线段。
在一些实施例中，当将当前打印点与上一打印点连线得到打印线段之后，可以将打印线段投影到投影平面，得到打印线段在投影平面上的投影线段。
如图4所示，假设第一轴为X轴、第二轴为Z轴，打印线段Lp基于打印点P1(x3，y3)、P2(x4，y4)连线得到，打印线段Lp在投影平面上的投影线段Lp’，投影线段Lp’的线段数据基于x3、x4的值确定。
步骤S20，将投影线段显示至成像区域中。
在一些实施例中，可以将投影线段以预设颜色显示至成像区域中，实现通过采用指定颜色来显示3D模型的当前打印进度。预设颜色可以根据实际需求进行设定，本申请对此不作限定。投影线段可以来源于已经完成打印的有效投影层及当前正在打印的有效投影层。
在一些实施例中，还可以将投影线段以预设颜色保存为图片格式，投影线段可以具有指定颜色，进而可以将保存的投影线段图片在成像区域内进行合并贴图显示，实现显示3D模型的当前打印进度。
上述3D模型打印显示方法，可以实现从打印文件中将3D模型在成像区域中恢复成以图片的形式进行展示，让用户更直观的查看当前打印文件所对应的3D模型外观，且可通过指定的颜色区分投影图像中已打印的部分，实现显示3D模型的当前打印进度，相比现有3D打印通过文字百分比和/或进度条显示打印进度，用户使用体验更佳。
图5为本申请3D打印机一实施例的示意图。
3D打印机100包括主控制器1001、挤出机模块1002、电机1003及操控展示模块1004。
主控制器1001可以根据程序执行操纵电机1003、操控展示模块1004展示信息、进行数据通讯等。挤出机模块1002可以包括E轴挤出机、加热棒等，可以实现耗材的加热、挤出等。操控展示模块1004可以包括按键、触控显示器等，可以让使用者输入控制指令、对3D打印机100的使用情形和打印进度进行展示等。
第一计算机程序42可以存储在主控制器1001的Flash存储器中，主控制器1001可以执行第一计算机程序42时实现上述3D模型打印显示方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S11～S16，或者，图3所示的步骤S11～S20。
示例性的，第一计算机程序42还可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在主控制器1001的Flash存储器中，并由在主控制器1001执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，所述指令段用于描述第一计算机程序42在3D打印机100中的执行过程。主控制器1001可以是微处理器、单片机等。
本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是3D打印机100的示例，并不构成对3D打印机100的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如3D打印机100还可以包括通信模块等。
图6为本申请计算机装置一实施例的示意图。
计算机装置200包括存储器20、处理器30以及存储在存储器20中并可在处理器30上运行的第二计算机程序44。处理器30执行第二计算机程序44时实现控制3D打印机100执行上述3D模型打印显示方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S11～S16，或者，图3所示的步骤S11～S20。
示例性的，第二计算机程序44同样可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在存储器20中，并由处理器30执行。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，所述指令段用于描述第二计算机程序44在计算机装置200中的执行过程。
计算机装置200可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑、工业电脑、平板电脑、服务器等计算设备。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是计算机装置200的示例，并不构成对计算机装置200的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机装置200还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器、单片机或者处理器30也可以是任何常规的处理器等。
存储器20可用于存储第二计算机程序44和/或模块/单元，处理器30通过运行或执行存储在存储器20内的计算机程序和/或模块/单元，以及调用存储在存储器20内的数据，实现计算机装置200的各种功能。存储器20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(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据计算机装置200的使用所创建的数据(比如音频数据)等。此外，存储器20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，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、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。
计算机装置200集成的模块/单元如果以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，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的计算机装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的计算机装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在相同处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在相同单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。计算机装置权利要求中陈述的多个单元或计算机装置也可以由同一个单元或计算机装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种三维3D模型打印显示方法，应用于3D打印机，其特征在于，所述方法包括：
获取观察3D模型的投影平面及在所述投影平面显示所述3D模型的成像区域的像素，所述投影平面为由第一轴与第二轴确定的平面；
从所述3D模型的打印文件中获取所述3D模型的尺寸信息及总层数，其中所述3D模型包括多个层，与层所在的平面垂直的方向为Z轴方向；
基于所述3D模型的尺寸信息、总层数及所述成像区域的像素计算得到所述3D模型的投影缩放倍数，以根据所述投影缩放倍数将所述3D模型投影至所述成像区域，所述投影缩放倍数包括所述3D模型在所述第一轴方向上的尺寸缩放倍数及在所述第二轴方向上的层数缩放倍数；
基于所述层数缩放倍数及所述总层数确定所述3D模型的有效投影层；
基于所述尺寸缩放倍数从所述打印文件中读取每一有效投影层上的模型数据点的XY坐标，及根据所述投影平面对所述模型数据点的XY坐标进行坐标换算，得到所述模型数据点在所述成像区域上的投影点；
基于从所述每一有效投影层读取的模型数据点在所述成像区域上的投影点，得到与所述3D模型对应的投影图像；
其中，所述成像区域的像素为a1*a2，参数a1为所述成像区域在所述第一轴的像素数量，参数a2为所述成像区域在所述第二轴的像素数量，所述基于所述3D模型的尺寸信息、总层数及所述成像区域的像素计算得到所述3D模型的投影缩放倍数，包括：
若所述3D模型的总层数大于所述参数a2，确定所述投影缩放倍数为等倍数缩小投影；
基于所述3D模型的总层数、所述参数a2及第一预设公式计算得到第一缩小倍数，其中第一预设公式为：z1为第一缩小倍数，L为总层数；
基于所述3D模型的尺寸信息、所述参数a1及第二预设公式计算得到第二缩小倍数，其中第二预设公式为：z2为第二缩小倍数，S为所述3D模型在第一轴方向上的长度；
从所述第一缩小倍数与所述第二缩小倍数中选择数值较大者作为所述3D模型在所述第一轴的尺寸缩小倍数；
基于所述尺寸缩小倍数、所述3D模型的一层的高度及第三预设公式计算得到所述3D模型在所述第二轴的层数缩小倍数，其中第三预设公式为：z3＝k1*(1/h)，z3为层数缩小倍数，k1为尺寸缩小倍数，h为一层的高度；
或者
若所述3D模型的总层数小于或等于所述参数a2，确定所述投影缩放倍数为等倍数放大投影；
基于所述3D模型的总层数、所述参数a2及第四预设公式计算得到第一放大倍数，其中第四预设公式为：z4为第一放大倍数，L为总层数；
基于所述3D模型的尺寸信息、所述参数a1及第五预设公式计算得到第二放大倍数，其中第五预设公式为：z5为第二放大倍数，S为所述3D模型在第一轴方向上的长度；
从所述第一放大倍数与所述第二放大倍数中选择数值较小者作为所述3D模型在所述第一轴的尺寸放大倍数；
基于所述尺寸放大倍数、所述3D模型的一层的高度及第六预设公式计算得到所述3D模型在所述第二轴的层数放大倍数，其中第六预设公式为：z6＝1/(h*k2)，z6为层数放大倍数，k2为尺寸放大倍数，h为一层的高度；
所述基于所述层数缩放倍数及所述总层数确定所述3D模型的有效投影层，包括：
基于所述层数缩放倍数、所述总层数及第七预设公式计算确定所述3D模型的有效投影层，其中第七预设公式为：z7为有效投影层，zt为所述3D模型在所述第二轴的层数缩小倍数或者层数放大倍数。
2.如权利要求1所述的3D模型打印显示方法，其特征在于，所述方法还包括：
从所述打印文件中获取所述有效投影层的当前打印点的XY坐标，及所述当前打印点的上一打印点的XY坐标；
根据预设连线规则确定是否对所述当前打印点及所述上一打印点进行连线；
当将所述当前打印点与所述上一打印点连线得到打印线段时，根据所述投影平面对所述打印线段进行投影换算，得到所述打印线段在所述投影平面上的投影线段；
将所述投影线段显示至所述成像区域中。
3.如权利要求2所述的3D模型打印显示方法，其特征在于，所述将所述投影线段显示至所述成像区域中，包括：
将所述投影线段以预设颜色显示至所述成像区域中；或者
将所述投影线段以预设颜色保存为图片格式，以将保存的投影线段图片在所述成像区域内进行合并贴图显示。
4.如权利要求2所述的3D模型打印显示方法，其特征在于，所述3D打印机包括E轴挤出机，所述预设连线规则包括：
获取所述当前打印点的E轴数据及所述上一打印点的E轴数据；
若所述当前打印点的E轴数据相比所述上一打印点的E轴数据变大，将所述当前打印点及所述上一打印点进行连线；
若所述当前打印点的E轴数据相比所述上一打印点的E轴数据变小或者不变，放弃对所述当前打印点与所述上一打印点进行连线。
5.一种3D打印机，其特征在于，所述3D打印机用于执行如权利要求1至4中任意一项所述的3D模型打印显示方法。
6.一种计算机装置，所述计算机装置包括处理器及存储器，所述存储器上存储有若干计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时控制3D打印机执行如权利要求1至4中任意一项所述的3D模型打印显示方法。
7.一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，所述计算机程序被处理器执行时控制3D打印机执行如权利要求1至4中任意一项所述的3D模型打印显示方法。
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