CN115256952A - 支撑结构生成方法、3d打印数据处理方法及打印设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种支撑结构生成方法、3D打印数据处理方法及打印设备，用于3D打印模型，3D打印模型的表面具有曲面，支撑结构生成方法包括以下步骤：识别3D打印模型中的目标结构以确定目标区域，目标结构位于所述3D打印模型的曲面上；为3D打印模型生成支撑结构；其中，支撑结构的生成区域与所述目标区域无重叠部分，从而避免在不期望添加支撑的部位产生支撑结构。

Description

支撑结构生成方法、3D打印数据处理方法及打印设备

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，具体地涉及一种支撑结构生成方法、支撑结构生成系统、3D打印数据处理方法、3D打印数据处理系统、3D打印设备及计算机可读存储介质。

背景技术

3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料、树脂等打印材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，在打印期间，其通过辐射能量使打印材料成型。

由于在3D打印过程中，是通过逐层的累积来形成最终的3D打印构件，因此通常需要保证3D打印构件在打印过程中的位置稳定。在一些实施例中，对于模型悬空的位置，或者倾斜角度较大的位置等，需要添加支撑结构，以避免出现脱落、构件结构不稳固等意外情况发生。通常，打印的支撑结构会在打印后的后处理环节被去除，然而却会在3D打印构件的表面留下痕迹。在一些3D打印构件中，在构件的某些特殊部位不希望产生这类痕迹。

发明内容

鉴于以上所述相关技术的缺点，本申请的目的在于提供一种支撑结构生成方法、3D打印数据处理方法及打印设备，用以克服上述相关技术中存在的如何避免在某些部位添加支撑的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请公开的第一方面提供一种支撑结构生成方法，用于3D打印模型，所述3D打印模型的表面具有曲面，所述支撑结构生成方法包括以下步骤：识别3D打印模型中的目标结构以确定目标区域，所述目标结构位于所述3D打印模型的曲面上；为所述3D打印模型生成支撑结构；其中，所述支撑结构的生成区域与所述目标区域无重叠部分。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述目标区域包括：目标结构的轮廓所限定的区域。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述目标区域还包括：目标结构的轮廓所限定的区域的周围区域。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述周围区域的边界是根据所述目标结构的轮廓位置以及预设的扩增范围来确定的。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述识别3D打印模型中的目标结构的步骤包括：基于3D打印模型各切片图像中满足预设条件的目标图形，确定各相对应的目标图形所关联的目标结构；其中，所述预设条件包括以下中的一个或多个：位置关系条件、形状条件、尺寸条件。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述位置关系条件包括：各相对应的目标图形在各所在切片图像中的位置坐标相同或相近。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述形状条件包括：各相对应的目标图形在相邻层的切片图像中的形状相同或相近。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述尺寸条件包括：目标图形的特征尺寸与特征预设值相同或相近。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述基于3D打印模型各切片图像中满足预设条件的目标图形，确定各相对应的目标图形所关联的目标结构的步骤包括：将3D打印模型预切片，以形成若干切片层；在各切片层中，确定在预设切片层数内的切片图像中均出现、并在预设切片层数内的相邻切片图像中所在的位置坐标相同或相近、且特征尺寸与特征预设值相同或相近的目标图形；将不同切片图像中各对应的目标图形所关联的结构确定为所述目标结构。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述目标结构包括通孔结构，所述目标图形包括所述通孔结构的横截面所表示的图形，所述预设切片层数为所有切片层层数。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述目标结构包括台阶孔结构，所述目标图形包括所述台阶孔结构中孔径最小处的横截面所表示的图形，所述特征预设值大于等于台阶孔中孔径最大处的直径，所述预设切片层数为所有切片层层数。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述目标结构为通孔结构。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述3D打印模型为牙科种植导板模型。

本申请公开的第二方面提供一种支撑结构生成系统，包括：接口模块，连接3D打印设备；存储模块，存储有至少一种程序；处理模块，连接接口模块和存储模块，用以调用所述至少一种程序，以执行如本申请第一方面中任一所述的支撑结构生成方法。

本申请公开的第三方面提供一种3D打印数据处理方法，包括以下步骤：获取3D打印模型，所述3D打印模型的表面具有曲面；根据本申请第一方面中任一所述的支撑结构生成方法，为所述3D打印模型生成支撑结构；将所述3D打印模型切片以生成若干切片图像；基于各所述切片图像生成3D打印数据。

本申请公开的第四方面提供一种3D打印数据处理系统，包括：接口模块，连接3D打印设备；存储模块，存储有至少一种程序；处理模块，连接接口模块和存储模块，用以调用所述至少一种程序，以执行如本申请公开的第三方面所述的3D打印数据处理方法。

本申请公开的第五方面提供一种3D打印设备，包括：容器，用于盛放打印材料；能量辐射装置，位于所述容器上方或下方，用以基于切片图像向所述容器内的打印面辐射能量；构件平台，在打印作业中位于所述容器内，用以逐层累积附着图案固化层以形成对应的3D构件；Z轴驱动机构，与所述构件平台相连，用于调整所述构件平台在Z轴方向上的高度，以在打印作业中调整所述构件平台至打印面的距离；控制装置，用以基于如本申请公开的第三方面所述的3D打印数据处理方法生成3D打印数据；以及，用以在打印作业中基于所述3D打印数据控制所述能量辐射装置和Z轴驱动机构，以在所述构件平台上累积附着固化层得到相应的3D构件。

本申请公开的第六方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行如本申请第一方面中任一所述的支撑结构生成方法或如本申请第三方面所述的3D打印数据处理方法。

综上所述，通过本申请中提供的技术方案，可避免在3D打印构件的某些特定部位表面产生支撑结构，从而避免将支撑结构去除后留下的痕迹对3D打印构件使用的影响。进一步地，本申请中还提供了具体识别目标结构的方法，从而可通过自动化的方式精确地找到3D打印模型中不期望添加支撑的部位，并在添加支撑的环节避开这些部位，从源头上解决了特定部位去支撑后留下不期望的痕迹的问题。

本领域技术人员能够从下文的详细描述中容易地洞察到本申请的其它方面和优势。下文的详细描述中仅显示和描述了本申请的示例性实施方式。如本领域技术人员将认识到的，本申请的内容使得本领域技术人员能够对所公开的具体实施方式进行改动而不脱离本申请所涉及发明的精神和范围。相应地，本申请的附图和说明书中的描述仅仅是示例性的，而非为限制性的。

附图说明

本申请所涉及的发明的具体特征如所附权利要求书所显示。通过参考下文中详细描述的示例性实施方式和附图能够更好地理解本申请所涉及发明的特点和优势。对附图简要说明书如下：

图1显示为本申请中的支撑结构生成方法在一实施例中的示意图。

图2a显示为本申请中的目标结构在一实施例中的结构示意图。

图2b显示为本申请中的目标区域在一实施例中的结构示意图。

图3a显示为本申请中的目标结构在另一实施例中的结构示意图。

图3b显示为本申请中的目标区域在另一实施例中的结构示意图。

图4a～图4i显示为本申请中的3D打印模型中部分切片层的切片图像在一实施例中的示意图。

图5显示为本申请中的3D打印模型在一实施例中的结构示意图。

图6显示为本申请中的支撑结构生成系统在一实施例中的硬件结构示意图。

图7显示为本申请中的3D打印数据处理系统在一实施例中的硬件结构示意图。

图8显示为本申请中的3D打印数据处理方法在一实施例中的示意图。

图9显示为本申请中的3D打印设备在一实施方式中的简易结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行模块或单元组成、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

呈如背景技术中所述，在一些实施例中，对于某些3D打印构件而言，添加支撑结构是必要的，但是构件的某些部位却不希望产生去除支撑结构后留下的痕迹。

在一些实施方式中，可以通过在后处理环节打磨来去除这些痕迹，但是对于某些结构较为精细的部件，打磨的难度较高，并且这种实施方式也会导致人力成本和时间成本的增加。

在还有一些实施方式中，可通过在3D打印的前处理环节，在为模型生成支撑结构后，手动去除3D打印模型中这些不期望添加支撑部位的支撑结构，从而在打印时就可以避免在这些部位产生支撑，但如果需要去除的部位较多，则很容易遗漏，且效率低下。

有鉴于此，本申请提供一种支撑结构生成方法，从而在为3D打印模型生成支撑结构的阶段，就避免在这些不期望添加支撑部位生成支撑结构，从源头解决该技术问题。

应当理解，所述3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。在打印时，首先对所述数字模型文件进行处理以实现向3D打印设备导入待打印的3D构件模型。在此，所述3D构件模型包括但不限于基于CAD构件的3D构件模型，其举例为STL文件，控制装置对导入的STL文件进行布局及切层处理。所述3D构件模型可通过数据接口或网络接口导入到控制装置中。所导入的3D构件模型中的实体部分可以为任意形状，例如，所述实体部分包括牙齿状、球状、房屋状、齿状、或带有预设结构的任意形状等。其中，所述预设结构包括但不限于以下至少一种：腔体结构、包含形状突变的结构、和对于实体部分中轮廓精度有预设要求的结构等。3D打印设备通过对光固化材料进行逐层曝光固化并累积各固化层的方式打印3D构件。

在一个示例性的实施例中，所述支撑结构生成方法可由支撑结构生成系统来执行。

请参阅图6，其显示为本申请中的支撑结构生成系统在一实施例中的硬件结构示意图。如图所示，所述支撑结构生成系统2包括：接口模块201、存储模块202、以及处理模块203。

所述接口模块201根据所连接的装置而确定其接口类型，其包括但不限于：通用串行接口、视频接口、工控接口等。例如，所述接口模块201可包括USB接口、HDMI接口和RS232接口等。所述接口模块连接3D打印设备，从而将所生成的数据发送给3D打印设备以便3D打印设备打印。

所述存储模块202存储有计算机程序。示例性地，所述存储模块202包括一或多个存储器，各所述存储器中的至少部分存储有计算机程序。示例性地，所述存储器可包括高速随机存取存储器，并且还可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中，存储器还可以包括远离一个或多个处理器的存储器，例如经由RF电路或外部端口以及通信网络访问的网络附加存储器，其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网、广域网、存储局域网等，或其适当组合。存储器控制器可控制设备的诸如CPU和外设接口之类的其他组件对存储器的访问。

所述处理模块203连接于所述接口模块201及存储模块202，用于运行所述计算机程序，以执行支撑结构生成方法。示例性地，所述处理单元203包括一或多个处理器，耦接于至少一个所述存储模块及接口模块；所述处理器可包括通用微处理器、专用处理器、现场可编程逻辑阵列、或它们的任何组合。

在一实施例中，所述接口模块将3D打印模型发送给处理模块，处理模块调用存储模块中的程序，并基于支撑结构生成方法为所述3D打印模型生成支撑结构，再通过接口模块将处理后的3D打印模型(即添加支撑结构后的3D打印模型)发送给3D打印设备打印。

其中，所述3D打印模型可以是从3D打印设备获取的；或者所述3D打印模型也可以是从其他计算机中获取的，例如接口模块可与其他计算机设备通信连接，从而接收3D打印模型的相关数据；又或者，所述支撑结构生成系统还可包括输入模块，用户可通过输入模块在支撑结构生成系统中直接制作3D打印模型，并在制作后基于支撑结构生成方法为所述3D打印模型生成支撑结构。

在一个示例性的实施例中，请参阅图1，其显示为本申请中的支撑结构生成方法在一实施例中的示意图。

如图所示，在步骤S110中，识别3D打印模型中的目标结构以确定目标区域，所述目标结构位于所述3D打印模型的曲面上。

应当理解，3D打印模型是一个立体模型，在此，将3D打印模型中不希望产生支撑的结构定义为目标结构。通过该目标结构可确定不希望添加支撑的区域，即目标区域。

在此，所述3D打印模型为表面具有曲面的模型，并且目标结构位于3D打印模型的曲面上。其中，所述曲面包括非平面，所述3D打印模型可以有一个曲面，也可以有多个曲面，包括不限于凹凸不平的表面、弧面、波浪面等。或者，在其他实施例中，所述3D打印模型包括斜面，目标结构也可位于斜面上。

在一些实施例中，所述目标区域可包括目标结构的轮廓所限定的区域。其中，所述目标结构的轮廓包括构成目标结构外缘的线条，例如，请参阅图2a，其显示为本申请中的目标结构在一实施例中的结构示意图，当所述目标结构为凸块时，目标结构的轮廓即包括构成凸块的外缘的线条，即图2a中的实线部分；又如，如图3a所示，其显示为本申请中的目标结构在另一实施例中的结构示意图，当所述目标结构为通孔时，目标结构的轮廓即包括构成通孔的外缘的线条，即图3中的实线部分。

基于这样的理解，所述目标区域即可包括目标结构的轮廓内的各区域。例如，继续以图2a中的示例为例，当目标结构为凸块时，目标区域可包括凸块的外缘线条构成的内部区域，如图2b所示，其显示为本申请中的目标区域在一实施例中的结构示意图，图2b中的阴影部分即基于图2a中的目标结构而确定的目标区域；又如，继续以图3a中的示例为例，当目标结构为通孔时，目标区域可包括通孔的外缘线条构成的内部区域，如图3b所示，其显示为本申请中的目标区域在另一实施例中的结构示意图，图3b中的阴影部分即基于图3a中的目标结构而确定的目标区域。

在另一些实施例中，除了目标结构的轮廓内区域不希望产生支撑结构外，目标结构附近也不希望产生支撑结构，因此在这种情况下，所述目标区域还包括：目标结构的轮廓所限定的区域的周围区域，即所述目标区域包括目标结构的轮廓所限定的区域及其周围区域。

其中，所述周围区域的边界是根据所述目标结构的轮廓位置以及预设的扩增范围来确定的。所述扩增范围即表示在目标结构的轮廓位置基础上向外扩大多少的范围。例如，若期望目标结构附近1cm范围内均不产生支撑结构，则预设的扩增范围即为1cm，所述周围区域的边界即包括在目标结构的轮廓位置基础上向外扩增1cm后的位置。所述周围区域则可以理解为周围区域的边界与目标结构的轮廓位置之间的部分，该部分与目标结构的轮廓所限定的区域共同构成了目标区域。

一方面，由于3D打印模型具有曲面，且目标结构位于曲面上；另一方面，在一些情况下3D打印模型被切片后，目标结构反映在每个切片层中的位置可能不同，在一些实施方式中，所述支撑结构生成系统需要知道如何在这样的复杂的3D打印模型中，在不期望添加支撑的部位不产生支撑结构。

在一个示例性的实施例中，所述识别3D打印模型中的目标结构的步骤包括：基于3D打印模型各切片图像中满足预设条件的目标图形，确定各相对应的目标图形所关联的目标结构。

在此，可对3D打印模型进行预切片，需要说明的是，在该阶段的切片并不用于正式的打印数据，因此为便于区分，称之为预切片，在本实施例中，所述预切片即表示为识别出3D打印模型中的目标结构而进行的切片。

应当理解，在一个3D打印模型中可能存在多个目标结构，因此在切片图像中也存在多个目标图形。为正确识别出目标结构，应当将各切片图像中相对应的目标图形关联，这些相对应的目标图形即表征了同一个目标结构。

在对3D打印模型预切片后，即得到对应于3D打印模型的若干切片图像，在一些切片图像中，具有对应于目标结构的特征部分。在此，将各切片图像中对应于目标结构的特征部分的形状定义为目标图形。例如，当目标结构为正方形通孔时，在各切片图像中应均显示有形状为正方形的图形，该正方形即目标图形。

应当理解，目标图形是二维的，即对三维的3D打印模型进行切片后得到的二维切片图像中的某个形状的二维图形。假设二维平面为XY向平面，三维空间则是在XY平面上增加了Z向，可以理解的是，通过识别出XY向中切片图像内的目标图形，并进一步找到相邻切片图像中与该目标图形相同或相近的位置处对应的图形，即可关联到该目标图形在三维空间上具体对应的目标结构。例如，如果在某个切片图像a中找到一个圆形a，圆形a在该切片图像a中的坐标为(X1，Y1)，并在与切片图像a相邻的其他切片图像中均找到了圆形，且各圆形在各自切片图像中的位置坐标均在(X1，Y1)附近，则可认为该圆形a关联的结构为一圆孔。

其中，由于并非所有与目标图形一致的图形对应的结构均为目标结构，因此为了避免错误地将非目标结构的部分也排除在需要添加支撑结构之外，需要对识别的目标图形进行筛选，以筛选出满足预设条件的目标图形以确定目标结构。

在此，所述预设条件包括以下中的一个或多个：位置关系条件、形状条件、尺寸条件。

在一实施例中，所述位置关系条件包括：各相对应的目标图形在各所在切片图像中的位置坐标相同或相近。

应当理解，目标结构的位置在Z向上可能存在变化，例如在Z向上具有弯曲等，但是该变化通常较为连续。因此，一些实施例中，由于同一个目标结构在各切片图像中的特征部分位置可能不同，目标图形在各所在切片图像中的位置坐标则可能也不同，但在相邻切片图像中的目标图形的位置坐标应当相同或相近。

在另一实施例中，所述形状条件包括：各相对应的目标图形在相邻层的切片图像中的形状相同或相近。

应当理解，目标结构的形状在Z向上可能存在变化，但是该变化通常较为连续。因此，一些实施例中，由于同一个目标结构在各切片图像中的特征部分形状可能不同，目标图形在各所在切片图像中的形状可能也不同，但相邻层的切片图像中的目标图形通常形状相同或相近。

在又一实施例中，所述尺寸条件包括：目标图形的特征尺寸与特征预设值相同或相近。

应当理解，目标结构的尺寸在Z向上可能存在变化，但是该变化通常较为连续。因此，一些实施例中，由于同一个目标结构在各切片图像中的特征部分尺寸可能不同，目标图形在各所在切片图像中的的尺寸可能也不同，但相邻层的切片图像中的目标图形通常尺寸相同或相近。在此，可以特征尺寸来描述目标图形的尺寸，例如在目标图形为圆形的实施例中，所述特征尺寸可以为直径或半径，在目标图形为矩形或三角形的实施例中，所述特征尺寸可以为周长。

其中，所述特征预设值即包括特征尺寸的预设值，该特征预设值表征了对目标图形的尺寸的筛选标准，即需要排除与该特征预设值偏差较大的目标图形，以免关联到其他结构，从而错误地将其他不相关的结构也作为非添加支撑部位。

在一个示例性的实施例中，基于3D打印模型的复杂程度和对精度的要求，所述预设条件可以包括位置关系条件、形状条件、尺寸条件中的一个或多个。其中，所述相近指在一定的阈值范围内，该阈值范围可根据具体的目标结构形状和精度需求而配置。

在一个示例性的实施例中，首先将3D打印模型预切片，形成若干切片层的切片图像；然后，在各切片图像中，寻找满足预设条件的目标图形。在此，所述预设条件需要同时满足：在预设切片层数内的切片图像中均出现、并在预设切片层数内的相邻切片图像中所在的位置坐标相同或相近、且特征尺寸与特征预设值相同或相近。

应当理解，在一些实施例中，目标结构仅与部分切片层有关，例如当目标结构位于3D打印模型表面时，目标结构仅与被切片后的3D打印模型中表面的几层切片层相关，因此仅需在这些切片层中寻找目标图形。基于这样的理解，所述预设切片层数即包括与目标结构相关联的切片层，在可能的实施方式中，可根据目标结构在3D打印模型中位置、高度等参数，预估大致的切片层数。例如，通过目标结构的高度、3D打印模型的整体高度、以及切片的层厚来预估目标结构可能与3D打印模型的哪几层切片层相关，以便支撑结构生成系统在这些相关的切片层中寻找目标图形。当然，在还有一些实施例中，目标结构与所有切片层相关，则所述预设切片层数为所有的切片层层数，即需要在所有的切片层中寻找目标图形。

其中，所述在预设切片层数内的切片图像中均出现表示：该目标图形能够在预设切片层数内均被找到。在一些情况下，由于每层的切片图像是变化的，目标图形的边界可能与其他结构的边界产生交集而显示出其他的形状。例如，请参阅图4a～图4i，其显示为本申请中的3D打印模型中部分切片层的切片图像在一实施例中的示意图。如图所示，图4a～图4i选取的是非连续的切片图像，因此显示了在非邻近的切片层中切片图像的变化情况，在本实施例中，目标图形21为一近似圆环的图形，该目标图形21虽然在各切片图像中均出现，但所呈现的边界不同，在图4a～图4c中目标图形21显示出较为独立的边界，但在图4d～图4i中目标图形21开始与周围的其他图形边界产生交集，由此显示出多个图形边界拼接后的形状。可以理解的是，图形边界的改变不影响该图形在切片图像中的存在，依然可以在切片图像中找到该目标图形。

所述在预设切片层数内的相邻切片图像中所在的位置坐标相同或相近表示：在预设切片层数内的切片图像中，各相对应的目标图形的位置坐标相同或者相近。应当理解，在一些实施例中，目标结构在3D打印模型中的Z轴方向上不存在位置变化，则可要求各目标图形在预设切片层数内的相邻切片图像中所在的位置坐标相同。在另一些实施例中，虽然目标结构在3D打印模型中的Z轴方向上存在位置变化，例如图4a中目标图形21的形状与图4b、图4c中目标图形21的形状不同。但是该变化应当是连续的，因此不必要求各目标图形在预设切片层数内的相邻切片图像中所在的位置坐标相同，但是该位置坐标应当相近。其中相近的比较阈值可以根据具体情况而配置，例如对于一些目标结构在3D打印模型中的Z轴方向上的位置变化较大的实施例中，可以将比较阈值设置得较大，反之则可以设置得较小。

在一些实施例中，目标结构在3D打印模型中的Z轴方向上不存在形状变化，则可要求在预设切片层数内的相邻切片图像中的各目标图形特征尺寸与特征预设值相同。在另一些实施例中，虽然目标结构在3D打印模型中的Z轴方向上存在形状变化，但是该变化应当是连续的，因此不必要求在预设切片层数内的相邻切片图像中的各目标图形特征尺寸与特征预设值完全相同，但是特征尺寸与特征预设值应当相近，其中相近的比较阈值可以根据具体情况而配置，例如对于一些目标结构在3D打印模型中的Z轴方向上的形状变化较大的实施例中，可以将比较阈值设置得较大，反之则可以设置得较小。

在一个示例性的实施例中，在确定了在预设切片层数内的切片图像中均出现、并在预设切片层数内的相邻切片图像中所在的位置坐标相同或相近、且特征尺寸与特征预设值相同或相近的目标图形后，即可将不同切片图像中所确定的目标图形关联的结构确定为目标结构，在此，为了避免关联错误，应当基于不同切片图像中相对应的各目标图形确定目标结构。例如继续以图4a～图4i为例，假设图中的3D打印模型各切片图像中，除了示出的目标图形21外还有其他的目标图形，则在确定目标结构时，在确定目标图形21关联的目标结构时，应当将各切片图像中的目标图形21所关联的结构确定为目标结构，而不能混入各切片图像中其他的目标图形。在可能的实施方式中，可通过相邻切片图像中所在的位置坐标相同或相近、且特征尺寸与特征预设值相同或相近的条件来确定对应的目标图形。

其中，所述关联指的是一种对应关系。可以理解的是，目标图形是3D打印模型被切片后，3D打印模型中的目标结构在各切片层的切片图像中所显示的图形，因此每个目标图形均与某个目标结构存在关联(对应)关系，并且大多数实施例中相邻层相同或相近的位置、形状、尺寸的目标图形关联的为同一目标结构。

在一个示例性的实施例中，所述目标结构包括通孔结构，所述目标图形包括所述通孔结构的横截面所表示的图形，所述预设切片层数为所有切片层层数。

在此，当所述目标结构包括通孔结构时，目标图形中应当包括通孔结构的横截面所表示的图形，例如当通孔为圆孔时，所述通孔结构的横截面所表示的图形为圆形，当通孔为六角孔时，所述通孔结构的横截面所表示的图形为六角形。并且，由于是通孔，因此应当在每个切片图像中均存在该目标图形，故在本实施例中，预设切片层数为所有切片层的层数。

在另一个示例性的实施例中，所述目标结构包括台阶孔结构，所述目标图形包括所述台阶孔结构中孔径最小处的横截面所表示的图形，所述特征预设值大于等于台阶孔中孔径最大处的直径，所述预设切片层数为所有切片层层数。

应当理解，所述台阶孔为具有台阶的通孔，所述台阶即为位于通孔内的阶梯结构，在一些实施例中，所述台阶孔亦被称之为沉孔。因此，在台阶孔对应的目标图形中，存在横截面尺寸不一致的情况，并且对应台阶部分的目标图形的特征尺寸大于对应非台阶部分的目标图形的特征尺寸。因此，为便于找到台阶孔，目标图形包括台阶孔结构中孔径最小处的横截面所表示的图形，并且，为避免在台阶孔上、或者台阶孔附近生成支撑，可将特征预设值设置成大于等于台阶孔中孔径最大处的直径大小，从而便于支撑结构生成系统识别对应于各台阶孔的目标图形。并且，由于台阶孔也是通孔，因此应当在每个切片图像中均存在该目标图形，故在本实施例中，预设切片层数为所有切片层的层数。

在一个示例性的实施例中，在对3D打印模型进行切片前，可调整3D打印模型的摆放位置，以使各通孔的切片方向垂直于各通孔的轴向，从而更精准地找到目标图形。

在一个示例性的实施例中，所述3D打印模型中可包括多个目标结构，在一些实施例中，可对这些目标结构依次执行步骤S110中的方法，从而通过多个目标结构以确定目标区域，或者，在其他可能的实施例中，也可以在执行一次步骤S110中方法的过程中即识别出所有的目标结构，从而确定目标区域。

在一个示例性的实施例中，请继续参阅图1，在步骤S120中，为所述3D打印模型生成支撑结构；其中，所述支撑结构的生成区域与所述目标区域无重叠部分。

在此，所述支撑结构的生成区域与所述目标区域无重叠部分即表示不在目标区域内生成支撑结构。

应当理解，通常支撑结构的生成区域面积较大，因此局部地去除支撑(即仅不在目标区域内生成支撑结构)一般不影响整个3D打印构件结构的稳固。

在一个示例性的实施例中，由于在医疗领域，一些定制化医用耗材可通过3D打印的方式来得到。一些医用耗材可在手术时起到导向作用，例如医用手术导板。这些导板通常表面具有顺应于人体组织形状的曲面，以便更贴合于人体组织。在一些实施例中，所述3D打印模型例如可以为骨科手术导板模型。在另一些实施例中，所述3D打印模型也可以为牙科种植导板模型。

请参阅图5，其显示为本申请中的3D打印模型在一实施例中的结构示意图，在此以所述3D打印模型为牙科种植导板模型(以下简称导板模型)为例，其用于辅助定位种牙，牙科种植导板(以下简称导板)的外形是通过扫描患者的牙床而获得的，因此打印得到的导板可合适地佩戴于患者的牙床上，种牙的具体位置即导板上通孔的位置，在导板打印后，需要在通孔内安装导环，以便患者佩戴后医生对准导环所在位置进行手术操作，由此提高医生的易操作性和安全性。其中，如果导环所在通孔存在支撑，就会影响导环的安装，因此需要识别出通孔所在的位置以便不添加支撑。

在一些实施例中，所述通孔为台阶孔，则所述台阶孔包括用于安装导环的导环孔22以及台阶结构23，在此，可先调整导板模型的角度，以使台阶孔的轴向与切片方向相垂直，然后对导板模型进行预切片。接着，在各切片层中确定在所有切片层的切片图像中均出现的目标图形，在此由于台阶孔为圆孔，故目标图形为圆形，即识别出每一切片图像中的圆形。再判断各相邻切片层的切片图像中，各圆形之间的位置关系是否相同或相近，从而识别出出现在各切片图像中、且位置关系相同或相近的目标图形，这些目标图形所关联的结构即为目标结构，在确定了目标结构后，即可确定目标区域，并避免在目标区域内生成支撑结构。

在一个示例性的实施例中，本申请还提供一种3D打印数据处理方法，所述3D打印数据处理方法可由3D打印数据处理系统来执行。

在一个示例性的实施例中，请参阅图7，其显示为本申请中的3D打印数据处理系统在一实施例中的硬件结构示意图。如图所示，所述3D打印数据处理系统3包括：接口模块301、存储模块302、以及处理模块303。

所述接口模块301根据所连接的装置而确定其接口类型，其包括但不限于：通用串行接口、视频接口、工控接口等。例如，所述接口模块301可包括USB接口、HDMI接口和RS232接口等。所述接口模块连接3D打印设备，从而将所生成的3D打印数据发送给3D打印设备以便3D打印设备打印。

所述存储模块302存储有计算机程序。示例性地，所述存储模块302包括一或多个存储器，各所述存储器中的至少部分存储有计算机程序。示例性地，所述存储器可包括高速随机存取存储器，并且还可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中，存储器还可以包括远离一个或多个处理器的存储器，例如经由RF电路或外部端口以及通信网络访问的网络附加存储器，其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网、广域网、存储局域网等，或其适当组合。存储器控制器可控制设备的诸如CPU和外设接口之类的其他组件对存储器的访问。

所述处理模块303连接于所述接口模块301及存储模块302，用于运行所述计算机程序，以执行3D打印数据处理方法。示例性地，所述处理单元303包括一或多个处理器，耦接于至少一个所述存储模块及接口模块；所述处理器可包括通用微处理器、专用处理器、现场可编程逻辑阵列、或它们的任何组合。

在一实施例中，所述接口模块将3D打印模型发送给处理模块，处理模块调用存储模块中的程序，并基于3D打印数据处理方法生成3D打印数据，再通过接口模块将处理后的3D打印数据发送给3D打印设备打印。

在一个示例性的实施例中，请参阅图8，其显示为本申请中的3D打印数据处理方法在一实施例中的示意图。如图所示，在步骤S210中，获取3D打印模型，所述3D打印模型的表面具有曲面。

其中，所述3D打印模型可以是从3D打印设备获取的；或者所述3D打印模型也可以是从其他计算机中获取的，例如接口模块可与其他计算机设备通信连接，从而接收3D打印模型的相关数据；又或者，所述3D打印数据处理系统还可包括输入模块，用户可通过输入模块在3D打印数据处理系统中直接制作3D打印模型，并在制作后基于3D打印数据处理方法处理成3D打印数据。

在步骤S220中，基于如图1～图6对应的各实施例中的支撑结构生成方法，为所述3D打印模型生成支撑结构，在此不再予以赘述。

在步骤S230中，将所述3D打印模型切片以生成若干切片图像。即所述切片图像是预先基于3D构件模型沿Z轴方向(即沿高度方向)进行横截划分而得到的。其中，在每相邻横截划分所形成的横截面层上形成由3D构件模型的轮廓所勾勒的切片图像，在所述横截面层足够薄的情况下，通常认定所述横截面层上横截表面和下横截表面的轮廓线是一致的。

在步骤S240中，基于各切片图像生成3D打印数据。在此，对基于面投影的3D打印设备来说，需将各切片图像描述成分层图像。对于基于扫描照射的3D打印设备来说，需将切片图像用扫描路径上的坐标数据描述。

在一个示例性的实施例中，本申请还提供一种3D打印设备。

其中，所述3D打印设备根据能量辐射装置的设置位置分类，可以为顶面辐射成型的3D打印设备，也可以为底面辐射成型的3D打印设备。在顶面辐射成型的3D打印设备中，能量源即能量辐射装置位于3D打印设备中容器的上方，并在打印过程中向容器内的打印材料辐射能量；在底面辐射成型的3D打印设备中，能量源位于3D打印设备中容器的下方，并在打印过程中向容器内的打印材料辐射能量。具体地说，在所述3D打印设备为顶面辐射成型的3D打印设备的实施例中，能量辐射装置位于容器上方，打印面通常位于容器内光固化材料的液面上。在打印作业中，能量辐射装置向位于所述容器内的打印面辐射能量，以固化位于所述打印面上的待固化材料。在打印完一层后，Z轴驱动机构控制构件平台向下移动一个打印高度以在第一层固化层上继续打印。在所述3D打印设备为底面辐射成型的实施例中，能量辐射装置位于容器下方，打印面通常位于容器内光固化材料的下表面。在打印作业中，能量辐射装置向位于所述容器内的打印面辐射能量，以固化位于所述打印面上的待固化材料。在打印完一层后，Z轴驱动机构控制构件平台向上移动一定距离以使第一层固化层与容器底部剥离，并控制Z轴驱动机构控制所述构件平台移动到下一打印高度以在第一层固化层上继续打印。

应当理解，所述打印面是待成型材料的水平面，在一些实施例中也被称为打印基准面。通常情况下，所述打印面位于所述容器中，打印面相距能量辐射装置的出射位置的距离是基于能量辐射装置的焦距确定的。在一些实施例中，例如在顶面辐射成型的3D打印设备中，所述打印面位于容器中盛放的光固化材料的液面上；在另一些实施例中，例如在底面辐射成型的3D打印设备中，所述打印面还可能位于光固化材料液面以下的某个位置。

所述3D打印设备根据曝光原理分类又可分为点扫描成型和面曝光成型的打印设备，其中点扫描成型的打印设备举例包括但不限于激光光斑扫描的SLA(Stereolithography Apparatus，立体光固化成型)设备，面曝光成型的打印设备举例包括但不限于DLP(Digital Light Procession，数字光处理，简称DLP)设备、LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶面光源固化，简称LCD)设备。

对于SLA打印设备来说，所述能量辐射装置包括激光发射器、位于所述激光发射器射出光路上的透镜组和位于所述透镜组出光侧的振镜组，其中，所述激光发射器受控地调整输出激光束的能量，例如，所述激光发射器受控地发射预设功率的激光束以及停止发射该激光束，又如，所述激光发射器受控地提高激光束的功率以及降低激光束的功率。所述透镜组用以调整激光束的聚焦位置，所述振镜组用以受控地将激光束在所述容器顶面的二维空间内扫描，经所述光束扫描的光固化材料被固化成对应的图案固化层。

在DLP打印设备中，所述能量辐射装置举例包括DMD芯片、控制器和存储模块。其中，所述存储模块中存储将3D构件模型分层的分层图像。所述DMD芯片在接受到控制器的控制信号后将对应分层图像上各像素的光源照射到容器顶面。其中，DMD芯片外观看起来只是一小片镜子，被封装在金属与玻璃组成的密闭空间内，事实上，这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的，每一个微镜代表一个像素，所投影的图像就由这些像素所构成。DMD芯片可被简单描述成为对应像素点的半导体光开关和微镜片，所述控制器通过控制DMD芯片中各光开关来允许/禁止各微晶片反射光，由此将相应分层图像经过容器的透明顶部照射到光固化材料上，使得对应图像形状的光固化材料被固化，以得到图案化的固化层。

在LCD打印设备中，所述能量辐射装置为LCD液晶屏光源系统。所述LCD液晶屏光源系统包括位于所述容器上方的LCD液晶屏、在LCD液晶屏上方对正设置的光源。能量辐射装置中的控制芯片将待打印切片的分层图像通过LCD液晶屏投影到打印面，利用LCD液晶屏所提供的图案辐射面将容器中的待固化材料固化为相应的图案固化层。

在本申请的各实施方式中，所述3D打印可以是顶曝光的打印设备，也可以是底曝光的打印设备。所述打印作业即包括逐层固化打印材料以形成3D构件的过程，在一些实施方式中，所述3D打印设备的工作状态可能还包括用以过滤容器内打印材料残渣的过滤作业、用于将打印材料均匀涂覆在打印面上的涂覆作业等，在此由于本申请主要发明点不涉及这些作业因此不多做赘述。

在一个示例性的实施例中，以底面曝光的打印设备为例，请参阅图9，其显示为本申请中的3D打印设备在一实施方式中的简易结构示意图。如图所示，所述3D打印设备包括机架(未予以图示)、容器12、构件平台13、Z轴驱动机构14、能量辐射装置11、以及控制装置15。

其中，所述机架用于承载所述容器12、Z轴驱动机构14、以及能量辐射装置11。

所述容器12用于盛放光固化材料，所述光固化材料包括任何易于光固化的液态材料或粉末材料，其液态材料举例包括：光固化树脂液，或掺杂了陶瓷粉末、颜色添加剂等混合材料的树脂液等。所述容器的材质包括但不限于：玻璃、塑料、树脂等。其中，所述容器12的容量视3D打印设备的类型或3D打印设备中能量辐射装置的整体幅面而定。在一些情况下，所述容器也可以被称为树脂槽。所述容器可以是整体透明或仅容器底透明，例如，所述容器为玻璃容器，且容器壁贴设吸光纸(如黑色薄膜、或黑色纸等)，以便减少在投影期间由于光散射对光固化材料的固化干扰。在一些实施方式中，对于底面曝光成型的打印设备，在所述容器内侧底部表面还铺设有便于使打印的固化层与容器底面剥离的透明柔性膜(未予图示)，所述便于剥离的透明柔性膜例如为FEP离型膜，所述FEP离型膜是采用超高纯度FEP树脂(氟化乙烯丙烯共聚物)制作的热熔融挤出流延薄膜，所述FEP离型膜具有优良的不粘性、耐高温性、电气绝缘性、力学性能、耐磨性等。

在一个示例性的实施例中，所述3D打印设备中的Z轴驱动机构14用于连接所述构件平台13。

所述Z轴驱动机构14包括驱动单元和Z轴移动单元，所述驱动单元用于驱动所述Z轴移动单元，以便所述Z轴移动单元带动构件平台13沿Z轴轴向移动。例如，所述驱动单元为驱动电机。所述驱动单元受控制指令控制。其中，所述控制指令包括：用于表示构件平台13上升、下降或停止的方向性指令，甚至还可以包含转速/转速加速度、或扭矩/扭力等参数。如此有利于精确控制Z轴移动单元的上升的距离，以实现Z轴的精准调节。在此，所述Z轴移动单元举例包括一端固定在所述构件平台上的固定杆、与固定杆的另一端固定的咬合式移动组件，其中，所述咬合式移动组件受驱动单元驱动以带动固定杆沿Z轴轴向移动，所述咬合式移动组件举例为由齿状结构咬合的限位移动组件，如齿条等。又如，所述Z轴移动单元包括：丝杆和旋接所述丝杆的定位移动结构，其中所述丝杆的两端旋接于驱动单元，所述定位移动结构的外延端固定连接到构件平台13上，该定位移动结构可例如为滚珠丝杠。

所述构件平台13为用以附着并承载所形成的固化层的部件。其中，所述构件平台用于附着并承载所形成的横截层，构件平台上的横截层经逐层累积后形成三维物体。在某些实施例中，所述构件平台亦被称之为构件板。

所述控制装置15为包含处理器的电子设备，所述控制装置可以为计算机设备、嵌入式设备、或集成有CPU的集成电路等。例如，所述控制装置可包括：处理单元、存储单元和多个接口单元。各所述接口单元分别连接能量辐射装置、Z轴驱动机构等3D打印设备中独立封装且通过接口传输数据的装置。所述控制装置还包括以下至少一种：提示装置、人机交互装置等。所述接口单元根据所连接的装置而确定其接口类型，其包括但不限于：通用串行接口、视频接口、工控接口等。例如，所述接口单元包括：USB接口、HDMI接口和RS232接口，其中，USB接口和RS232接口均有多个，USB接口可连接人机交互装置等。所述存储单元用于存储3D打印设备打印所需要的文件。所述文件包括：CPU运行所需的程序文件和配置文件等。所述存储单元包含非易失性存储器和系统总线。所述非易失性存储器举例为固态硬盘或U盘等。所述系统总线用于将非易失性存储器与CPU连接在一起，其中，CPU可集成在存储单元中，或与存储单元分开封装并通过系统总线与非易失性存储器连接。所述处理单元包含：CPU或集成有CPU的芯片、可编程逻辑器件(FPGA)、和多核处理器中的至少一种。所述处理单元还包括内存、寄存器等用于临时存储数据的存储器。所述处理单元一方面成为控制各装置依时序执行的工控单元。例如，在打印过程中，所述处理单元在控制Z轴驱动机构将构件平台移动至相距预设打印基准面的一间距位置后，令能量辐射装置依据分层图像向位于打印基准面的待固化材料辐射能量，待能量辐射装置完成照射以将光固化材料图案化固化后，Z轴驱动机构带动构件平台调整并移动至相距预设打印基准面的一新的间距位置，重复上述曝光过程。

所述控制装置15用于在打印前基于如图8对应实施例中的3D打印数据处理方法生成3D打印数据；以及以在打印作业中控制所述能量辐射装置11和Z轴驱动机构14工作，以在所述构件平台13上累积附着图案固化层得到相应3D构件。由于具体的3D打印数据处理方法在前述已经作了详细解释，故在此不再予以赘述。

在一个示例性的实施例中，本申请还提供一种计算机可读写存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述针对支撑结构生成方法所描述的至少一种实施例，比如图1～图5任一中所描述的实施例。或者，所述计算机程序被执行时实现上述针对3D打印数据处理方法所描述的至少一种实施例，比如图8中所描述的实施例。

所述功能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。

于本申请提供的实施例中，所述计算机可读写存储介质可以包括只读存储器、随机存取存储器、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁存储设备、闪存、U盘、移动硬盘、或者能够用于存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机进行存取的任何其它介质。另外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果指令是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字订户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术，从网站、服务器或其它远程源发送的，则所述同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在所述介质的定义中。然而，应当理解的是，计算机可读写存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或者其它暂时性介质，而是旨在针对于非暂时性、有形的存储介质。如申请中所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。

在一个或多个示例性方面，本申请所述方法的计算机程序所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任意组合的方式来实现。当用软件实现时，可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储或传送到计算机可读介质上。本申请所公开的方法或算法的步骤可以用处理器可执行软件模块来体现，其中处理器可执行软件模块可以位于有形、非临时性计算机可读写存储介质上。有形、非临时性计算机可读写存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。

本申请上述的附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于此，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (18)

1.一种支撑结构生成方法，其特征在于，用于3D打印模型，所述3D打印模型的表面具有曲面，所述支撑结构生成方法包括以下步骤：

识别3D打印模型中的目标结构以确定目标区域，所述目标结构位于所述3D打印模型的曲面上；

为所述3D打印模型生成支撑结构；其中，所述支撑结构的生成区域与所述目标区域无重叠部分。

2.根据权利要求1所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述目标区域包括：目标结构的轮廓所限定的区域。

3.根据权利要求2所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述目标区域还包括：目标结构的轮廓所限定的区域的周围区域。

4.根据权利要求3所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述周围区域的边界是根据所述目标结构的轮廓位置以及预设的扩增范围来确定的。

5.根据权利要求1所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述识别3D打印模型中的目标结构的步骤包括：基于3D打印模型各切片图像中满足预设条件的目标图形，确定各相对应的目标图形所关联的目标结构；其中，所述预设条件包括以下中的一个或多个：位置关系条件、形状条件、尺寸条件。

6.根据权利要求5所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述位置关系条件包括：各相对应的目标图形在各所在切片图像中的位置坐标相同或相近。

7.根据权利要求5所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述形状条件包括：各相对应的目标图形在相邻层的切片图像中的形状相同或相近。

8.根据权利要求5所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述尺寸条件包括：目标图形的特征尺寸与特征预设值相同或相近。

9.根据权利要求5所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述基于3D打印模型各切片图像中满足预设条件的目标图形，确定各相对应的目标图形所关联的目标结构的步骤包括：

将3D打印模型预切片，以形成若干切片层；

在各切片层中，确定在预设切片层数内的切片图像中均出现、并在预设切片层数内的相邻切片图像中所在的位置坐标相同或相近、且特征尺寸与特征预设值相同或相近的目标图形；

将不同切片图像中各对应的目标图形所关联的结构确定为所述目标结构。

10.根据权利要求9所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述目标结构包括通孔结构，所述目标图形包括所述通孔结构的横截面所表示的图形，所述预设切片层数为所有切片层层数。

11.根据权利要求9所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述目标结构包括台阶孔结构，所述目标图形包括所述台阶孔结构中孔径最小处的横截面所表示的图形，所述特征预设值大于等于台阶孔中孔径最大处的直径，所述预设切片层数为所有切片层层数。

12.根据权利要求1所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述目标结构为通孔结构。

13.根据权利要求1或12所述的支撑结构生成方法，其特征在于，所述3D打印模型为牙科种植导板模型。

14.一种支撑结构生成系统，其特征在于，包括：

接口模块，连接3D打印设备；

存储模块，存储有至少一种程序；

处理模块，连接接口模块和存储模块，用以调用所述至少一种程序，以执行如权利要求1～13中任一所述的支撑结构生成方法。

15.一种3D打印数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取3D打印模型，所述3D打印模型的表面具有曲面；

根据权利要求1～13中任一所述的支撑结构生成方法，为所述3D打印模型生成支撑结构；

将所述3D打印模型切片以生成若干切片图像；

基于各所述切片图像生成3D打印数据。

16.一种3D打印数据处理系统，其特征在于，包括：

接口模块，连接3D打印设备；

存储模块，存储有至少一种程序；

处理模块，连接接口模块和存储模块，用以调用所述至少一种程序，以执行如权利要求15所述的3D打印数据处理方法。

17.一种3D打印设备，其特征在于，包括：

容器，用于盛放打印材料；

能量辐射装置，位于所述容器上方或下方，用以基于切片图像向所述容器内的打印面辐射能量；

构件平台，在打印作业中位于所述容器内，用以逐层累积附着图案固化层以形成对应的3D构件；

Z轴驱动机构，与所述构件平台相连，用于调整所述构件平台在Z轴方向上的高度，以在打印作业中调整所述构件平台至打印面的距离；

控制装置，用以基于如权利要求15所述的3D打印数据处理方法生成3D打印数据；以及，用以在打印作业中基于所述3D打印数据控制所述能量辐射装置和Z轴驱动机构，以在所述构件平台上累积附着固化层得到相应的3D构件。

18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1～13中任一所述的支撑结构生成方法或如权利要求15所述的3D打印数据处理方法。

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