CN116766597A - 三维打印方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种三维打印方法、装置、设备及存储介质，应用于三维打印技术领域。对获取的待打印物体的三维模型进行切片处理，得到多个切片层图像；通过改变多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像，减弱多个切片层图像之间以恒定的角度和频率进行加网发生干涉的叠加结果；对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像，恢复第二过渡图像至改变前的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的打印数据，使得切片层图像准确对应待打印物体的三维模型；基于打印数据进行打印得到三维物体，改善三维物体表面的打印纹路问题，提高三维物体表面精度。

Description

三维打印方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及三维打印技术领域，尤其涉及一种三维打印方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

三维打印方法主要过程是获取三维物体的数字模型，对数字模型进行切片分层，并对每个切片层进行数据处理和转换，从而得到每个切片层的打印数据，打印装置根据切片层的打印数据进行逐层打印并叠加制造出三维物体。

然而，当对切片层进行数据处理和转换的方式不合理时，可能会导致打印的三维物体表面产生打印纹路，三维物体表面精度差。

发明内容

本申请提供一种三维打印方法、装置、设备及存储介质，用以改善三维物体表面的打印纹路问题，从而提高三维物体的表面精度。

第一方面，本申请提供一种三维打印方法，包括：

获取待打印物体的三维模型；

对三维模型进行切片处理，得到多个切片层图像；

改变多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像；

对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像；

将第二过渡图像恢复至改变前的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的打印数据；

基于打印数据进行打印，得到三维物体。

在一种可能的实施方式中，上述改变多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像，包括：

基于切片旋转参数，对第一切片层图像进行旋转处理，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像，旋转处理用以改变第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向。

在一种可能的实施方式中，上述多个切片层图像中，相邻两个切片层图像的切片旋转参数不同。

在一种可能的实施方式中，上述切片旋转参数为介于0至360°的整数。

在一种可能的实施方式中，上述切片旋转参数是通过以下方式确定的：

获取第一随机参数；

若第一随机参数的绝对值小于360，则确定切片旋转参数为第一随机参数乘以1°；

若第一随机参数的绝对值大于360，则确定切片旋转参数为第一随机参数除以360的余数再乘以1°。

在一种可能的实施方式中，上述对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像，包括：

在切片旋转参数不为90°的倍数的情况下，对第一过渡图像进行空白填充处理，得到填充图像；基于图像处理技术，对填充图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像；

在切片旋转参数为90°的倍数的情况下，基于图像处理技术，对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像；

其中，图像处理技术包括图像边缘处理、色彩转换和半色调处理中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，在第一切片层图像的个数少于切片层图像的个数的情况下，上述三维打印方法还包括：

基于图像处理技术，对多个切片层图像中的第二切片层图像进行图像处理，得到第二切片层图像对应的打印数据，第二切片层图像为除第一切片层图像之外的切片层图像；

对应地，基于打印数据进行打印，得到三维物体，包括：基于第一切片层图像对应的打印数据和第二切片层图像对应的打印数据进行打印，得到三维物体。

在一种可能的实施方式中，上述图像处理采用的图像处理技术包括图像边缘处理，相邻两个切片层图像在图像边缘处理时采用的虚化参数不同。

在一种可能的实施方式中，上述图像处理采用的图像处理技术包括半色调处理，半色调处理包括：

基于基色旋转参数对至少一个经分色得到的基色图像进行旋转处理，其中，至少两个基色图像的基色旋转参数不同。

在一种可能的实施方式中，上述基色旋转参数是通过以下方式确定的：

获取第二随机参数；

若第二随机参数的绝对值小于360，则确定基色旋转参数为第二随机参数乘以1°；

若第二随机参数的绝对值大于360，则确定基色旋转参数为第二随机参数除以360的余数再乘以1°。

在一种可能的实施方式中，上述半色调处理采用立体误差扩散方式。

第二方面，本申请提供一种三维打印装置，包括：

获取模块，用于获取待打印物体的三维模型；

切片模块，用于对三维模型进行切片处理，得到多个切片层图像；

处理模块，用于改变多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像；对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像；将第二过渡图像恢复至改变前的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的打印数据；

打印模块，用于基于打印数据进行打印，得到三维物体。

在一种可能的实施方式中，处理模块可以具体用于：基于切片旋转参数，对第一切片层图像进行旋转处理，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像，旋转处理用以改变第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向。

在一种可能的实施方式中，上述多个切片层图像中，相邻两个切片层图像的切片旋转参数不同。

在一种可能的实施方式中，上述切片旋转参数为介于0至360°的整数。

在一种可能的实施方式中，切片旋转参数是通过以下方式确定的：获取第一随机参数；若第一随机参数的绝对值小于360，则确定切片旋转参数为第一随机参数乘以1°；若第一随机参数的绝对值大于360，则确定切片旋转参数为第一随机参数除以360的余数再乘以1°。

在一种可能的实施方式中，处理模块还用于：在切片旋转参数不为90°的倍数的情况下，对第一过渡图像进行空白填充处理，得到填充图像；基于图像处理技术，对填充图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像；在切片旋转参数为90°的倍数的情况下，基于图像处理技术，对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像；其中，图像处理技术包括图像边缘处理、色彩转换和半色调处理中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，在第一切片层图像的个数少于切片层图像的个数的情况下，处理模块还可以用于：基于图像处理技术，对多个切片层图像中的第二切片层图像进行图像处理，得到第二切片层图像对应的打印数据，第二切片层图像为除第一切片层图像之外的切片层图像。对应地，打印模块还用于：基于第一切片层图像对应的打印数据和第二切片层图像对应的打印数据进行打印，得到三维物体。

在一种可能的实施方式中，上述图像处理采用的图像处理技术包括图像边缘处理，相邻两个切片层图像在图像边缘处理时采用的虚化参数不同。

在一种可能的实施方式中，上述图像处理采用的图像处理技术包括半色调处理，处理模块还可以用于：基于基色旋转参数对至少一个经分色得到的基色图像进行旋转处理，其中，至少两个基色图像的基色旋转参数不同。

在一种可能的实施方式中，基色旋转参数是通过以下方式确定的：获取第二随机参数；若第二随机参数的绝对值小于360，则确定基色旋转参数为第二随机参数乘以1°；若第二随机参数的绝对值大于360，则确定基色旋转参数为第二随机参数除以360的余数再乘以1°。

在一种可能的实施方式中，上述半色调处理采用立体误差扩散方式。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：处理器，以及与处理器通信连接的存储器；

存储器存储计算机执行指令；

处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得处理器执行第一方面任一项所述的三维打印方法。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面任一项所述的三维打印方法。

第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被执行时实现如第一方面任一项所述的三维打印方法。

本申请提供的一种三维打印方法、装置、设备及存储介质，对获取的待打印物体的三维模型进行切片处理，得到多个切片层图像；通过改变多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像，减弱多个切片层图像之间以恒定的角度进行加网发生干涉的叠加结果；对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像，另外，恢复第二过渡图像至改变前的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的打印数据，使得切片层图像准确对应待打印物体的三维模型；基于打印数据进行打印得到三维物体，改善三维物体表面的打印纹路问题，提高三维物体表面精度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为相关技术提供形成的三维物体的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的三维打印方法的应用场景图；

图3为本申请一实施例提供的三维打印方法的流程示意图；

图4a-4c为应用本申请一实施例提供的三维打印方法的示例图；

图5为本申请一实施例提供的三维打印装置的结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。

目前，在三维物体的数字模型至打印数据的数据处理过程中，可能涉及切片处理、色彩转换处理、半色调处理等，由于处理方式多种多样，当处理方式不合理时，可能会导致打印的三维物体表面产生不规律的打印纹路，如图1所示，从而使得最终成型的三维物体表面精度差。打印纹路可能是由于在图像处理过程中错误的加网角度导致，多个切片层图像之间以恒定的角度和频率进行加网发生干涉的叠加结果；也有可能是因为切片处理不当导致。

针对上述问题，本申请提供一种三维打印方法、装置、设备及存储介质，通过改变多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像，减弱了多个切片层图像之间以恒定的角度和频率进行加网发生干涉的叠加结果，一定程度上改善了打印纹路的产生。另外，恢复第二过渡图像至改变前的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的打印数据，确保了切片层图像准确对应待打印物体的三维模型。达到改善三维物体表面的打印纹路问题，提高三维物体表面精度的效果。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

图2为本申请实施例提供的三维打印方法的应用场景图。请参见图2，相关人员作用于终端设备11，通过终端设备11触发三维打印，响应相关人员的交互操作，终端设备11向服务器12发送三维打印的请求。服务器12响应接收到该请求，从终端设备13获取待打印物体的三维模型，并通过部署在服务器12上的切片处理软件对三维模型进行切片处理，得到多个切片层图像，并通过改变多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像，对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像，接着将第二过渡图像恢复至改变前的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的打印数据。服务器12将打印数据发送给终端设备11进行保存。终端设备11通过有线或无线通信的方式，将打印数据发送给打印设备14，从而触发三维打印操作，打印设备14基于打印数据进行打印，得到三维物体。

需说明的是，图2所示的应用场景仅为示例说明。其中，终端设备11、服务器12、终端设备13中的任意两种或者三种可为同一设备，且对各种设备的个数不进行限制。终端设备11和终端设备13可以为可穿戴设备、手机、电脑、笔记本或个人数字助理(PersonalDigital Assistant，简称PDA)等；服务器12也可以替换为服务器集群；打印设备14可以为任意一种具有三维打印功能的打印设备。

图3为本申请一实施例提供的三维打印方法的流程示意图。请参见图3，该三维打印方法，包括：

S301、获取待打印物体的三维模型。

其中，待打印物体可以是任意形状的三维物体，三维模型可以包括三维物体的形状数据、位置数据、尺寸数据、色彩数据、密度数据、弹性数据和软硬度数据等数据中的一项或者多项。

具体地，可以通过扫描的方式获取三维模型，例如，使用激光扫描仪或结构光扫描仪，这些扫描仪可以通过向物体表面发射激光或者光线，并通过接收反射的信号来获取物体表面的形态信息。结合第三方的三维重建软件将扫描仪获取到的点云数据转化为三维网格模型。最后，将所述三维网格模型转换成能被切片软件识别的数据格式，如立体光刻格式(STereoLithography，简称STL)、多边形文件格式(Polygon File Format，简称PLY)、虚拟现实文本格式(Virtual Reality Language，简称WRL)等。

可选地，还可以通过绘图软件将待打印物体直接绘制出来，例如，常用的绘图软件包括CAD、Proe、Solidwork、UG、3D Max等。通过绘图软件绘制出的是待打印物体的基本结构模型，在此基础上还需对绘制出的基本结构进行配色。常用配色方式有多种，例如，直接对绘制好的基本结构模型进行配色后转换成PLY格式；或者，将绘图软件绘制好的基本结构模型转换成STL格式后再进行配色；需要说明的是，本领域技术人员可以在相关技术的基础上做不同的变化，本申请不作限制。

S302、对三维模型进行切片处理，得到多个切片层图像。

该步骤中，可以使用切片软件对三维模型进行切片处理，得到多个切片层图像。并且，在进行切片处理时需要在切片软件中设置多个参数，包括，各个切片的层高、图像分辨率、外壳厚度、填充密度、打印速度、支撑、首层粘连和初始层厚度等等。

其中，层高是用于描述三维打印Z方向分辨率的参数，用于指定每层耗材的高度，层高数值越大，模型细节也将越模糊；图像分辨率是用于描述三维打印XY方向上的分辨率的参数；外壳指的是在开始打印中空部分之前，三维打印机需要打印的外墙次数，外壳厚度表征的即为外墙的厚度，外壳厚度越厚，模型的外墙越厚、越结实；填充密度是打印件内部的填充物的密度，较高的填充密度可获得更高的结构强度，也会增加打印时间；打印速度是打印头在打印时移动的速度，较高的打印速度可减少打印时间，也会影响打印质量；支撑是指在三维物体包括悬臂结构时需要在悬臂结构的下部打印支撑结构，支撑的类型可以是块状支撑、树状支撑、网格支撑等，较多的支撑可保证打印质量，也会增加打印时间和难度；设置首层粘连参数可增加耗材对平台的附着力；初始层厚度是三维打印机在平台上打印的第一层厚度。

根据设置的参数对三维模型进行切片处理，在切片处理时，可以理解为，利用切片平面(图中表示为矩形虚线框)对三维模型进行水平方向切片，从而获得多个切片层图像，如图4a所示。例如，对三维模型进行切片处理得到M个切片层图像，图4a可表示为其中第N层切片层图像(N小于或等于M)。

S303、改变多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像。

其中，起始位置指的是对切片层图像进行图像处理时的开始位置，通常从切片平面的左上角开始，沿顺时针方向依次处理。

方向指的是切片层图像上体素的位置方向，体素是体积元素的简称，是三维空间分割的最小单位，概念上类似二维空间的最小单位像素。切片层图像上由若干个体素组成。

S304、对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像。

图像处理技术是用计算机对图像信息进行处理的技术，图像处理一般指数字图像处理，常用的图像处理技术包括图像虚化、图像增强、图像编码、色彩转换、半色调等，实际应用中，可根据不同的需求，选择适合的图像处理技术。

在一种可实现的方式中，对第一过渡图像进行图像处理，可以得到第一切片层图像对应的第二过渡图像。

S305、将第二过渡图像恢复至改变前的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的打印数据。

该步骤中，对第二过渡图像进行操作使其恢复至改变前的起始位置和方向，第二过渡图像为对第一过渡图像进行图像处理后所得。

示例地，若第一过渡图像是通过对第一切片层图像进行水平方向旋转一定的角度S所得(0°<S<360°)，如旋转90°，相应地，对第二过渡图像进行水平旋转S的相反数或360°与S的差值，即-90°，或270°，均可将第二过渡图像恢复至改变前的起始位置和方向。

S306、基于打印数据进行打印，得到三维物体。

具体的，可以根据打印数据来控制三维打印设备进行打印，得到多个打印层，多个打印层层叠形成三维物体。在本申请实施例中，三维打印设备可以采用喷墨打印技术，更具体地，三维打印设备可以采用喷墨紫外线固化型三维打印技术，也可以是喷墨热固化型三维打印技术。

本申请实施例，对获取的待打印物体的三维模型进行切片处理，得到多个切片层图像，并通过改变多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像，减弱多个切片层图像之间以恒定的角度和频率进行加网发生干涉的叠加结果。另外，恢复第二过渡图像至改变前的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的打印数据，使得切片层图像准确对应待打印物体的三维模型。改善了三维物体表面的打印纹路问题，提高了三维物体表面精度。

在上述实施例的基础上，一些实施例中，改变多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像，可以包括：基于切片旋转参数，对第一切片层图像进行旋转处理，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像，旋转处理用以改变第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向。

可选地，切片旋转参数为介于0至360°的整数。可以理解，旋转一周即旋转360°，采用大于360°的切片旋转参数，对第一切片层图像进行旋转处理，本质上与将该大于360°的切片旋转参数对360°进行取余处理后，采用余数对第一切片层图像进行旋转处理的效果是相当的，因此，在一些实施例中，可以限定切片旋转参数为介于0至360°的整数。另需说明的是，这里限定的仅是切片旋转参数的取值，并未限定旋转方向，旋转方向既可以是顺时针旋转，也可以是逆时针旋转。若认为顺时针旋转为正向旋转，对应切片旋转参数的取值为正值，即0至360°的整数，则逆时针旋转为负向旋转，对应切片旋转参数的取值为负值，即-360°至0的整数。

进一步地，上述多个切片层图像中，相邻两个切片层图像的切片旋转参数不同。

该实施例中，通过对第一切片层图像进行旋转一定角度，能够改变当前切片层图像在后续图像处理时的起始位置和方向，从而减轻多个切片层图像之间以恒定的角度和频率进行加网发生干涉的叠加结果，并且，相邻的两个切片层图像的切片旋转参数不同时，会进一步减轻加网时发生干涉的叠加结果，进一步改善三维物体表面的打印纹路的问题。

进一步地，上述切片旋转参数可以通过以下方式确定：

步骤1、获取第一随机参数。

根据第一随机参数确定切片旋转参数，其中，第一随机参数为整数，当第一随机参数为正整数时，表示旋转方向为顺时针；当第一随机参数为负整数时，表示旋转方向为逆时针。

第一随机参数可以通过计算机程序或者随机数生成工具来生成。

步骤2、若第一随机参数的绝对值小于360，则确定切片旋转参数为第一随机参数乘以1°。

步骤3、若第一随机参数的绝对值大于360，则确定切片旋转参数为第一随机参数除以360的余数再乘以1°。

在上述实施例的基础上，一种可能的实施方式中，上述对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像，可以包括以下至少一种实现方式：

第一种实现方式、在切片旋转参数不为90°的倍数的情况下，对第一过渡图像进行空白填充处理，得到填充图像；基于图像处理技术，对填充图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像。

示例地，当第一随机参数为49时，切片旋转参数为49°，切片旋转参数不是90°的倍数。使用该切片旋转参数对第一切片层图像以该切片层图像的中心点为圆心进行顺时针旋转49°，得到第一过渡图像。如图4b所示，切片层图像(此处指第一过渡图像)需填补旋转后周围的空白，图中阴影部分为填充后的效果，得到填充图像。

需说明的是，切片平面表示为标准的矩形框，当第一切片层图像发生非90°倍数的旋转角度时，就需要进行空白填充处理，形成标准矩形框。

第二种实现方式、在切片旋转参数为90°的倍数的情况下，基于图像处理技术，对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像。

示例地，当第一随机参数为90时，切片旋转参数为90°，切片旋转参数是90°的倍数。使用该切片旋转参数对第一切片层图像以该切片层图像的中心点为圆心进行顺时针旋转90°，得到第一过渡图像。如图4b所示，不需要对第一过渡图像进行空白填充，切片平面保持标准矩形。

在上述实施例的基础上，一种可能的实现方式中，在第一切片层图像的个数少于切片层图像的个数的情况下，上述三维打印方法还可以包括：

基于图像处理技术，对多个切片层图像中的第二切片层图像进行图像处理，得到第二切片层图像对应的打印数据，第二切片层图像为除第一切片层图像之外的切片层图像。

对应地，基于打印数据进行打印，得到三维物体，包括：基于第一切片层图像对应的打印数据和第二切片层图像对应的打印数据进行打印，得到三维物体。

在本申请实施例中，图像处理技术包括图像边缘处理、色彩转换和半色调处理中的至少一种。其中，图像边缘处理是指对第二切片层图像和/或第一过渡图像和/或填充图像的边缘体素点进行模糊处理；色彩转换是将RGB数据转换为CMYK数据，RGB即表示红(Red)、绿(Green)和蓝(Blue)三种颜色，RGB模式就是由这三种颜色为基色进行叠加而模拟出大自然色彩的色彩组合模式，CMYK是印刷色彩模式，又称减色模式，是一种印刷用的色彩模式，即青色(Cyan)、品红色(Magenta)、黄色(Yellow)和黑色(blacK)；半色调是将连续色调图像转换为二元色调图像。

在一些实施例中，对第二切片层图像和/或第一过渡图像和/或填充图像进行图像边缘处理，是通过基于虚化参数对上述第二切片层图像和/或第一过渡图像和/或填充图像的边缘进行虚化处理实现，其中，虚化处理为使第二切片层图像和/或第一过渡图像和/或填充图像的边缘体素点随机分布，并且，相邻两个切片层图像在图像边缘处理时采用的虚化参数不同，切片层图像包括第二切片层图像和/或第一过渡图像和/或填充图像。

具体地，先获取第二切片层图像和/或第一过渡图像和/或填充图像中的有效区域外轮廓，对外轮廓设定一定厚度进行内部扩展，根据虚化参数在该扩展区域进行虚化处理，使得扩展区域的体素点随机分布，随机分布方式包括适当减少体素点或适当增加体素点。

该实施例中，通过虚化处理使得切片层图像的边缘体素点随机分布，减轻当切片处理不当时如图像分辨率低、切片层高大等原因导致在切片层图像边缘处出现规律锯齿纹的问题。并且，相邻的两个切片层图像采用不同的虚化参数，不同的虚化参数可对切片层图像边缘产生不同的散点效果，使得相邻切片层图像之间的边缘最大限度的随机化不一致，进一步减轻切片层图像边缘出现规律锯齿纹的问题，避免打印的三维物体表面出现打印纹路。

可选地，对第二切片层图像和/或第一过渡图像和/或填充图像进行图像边缘处理后，还需要进行色彩转换处理，包括，将第二切片层图像和/或第一过渡图像和/或填充图像的RGB数据转换为CMYK数据。

可选地，对第二切片层图像和/或第一过渡图像和/或填充图像进行色彩转换处理后，还需要进行半色调处理，包括，对第二切片层图像和/或第一过渡图像和/或填充图像进行分色，得到基色图像，基色图像包括C、M、Y、K、W基色图像中的至少一种，W指白色。

进一步地，半色调处理，还可以包括：基于基色旋转参数对至少一个分色得到的基色图像进行旋转处理，其中，至少两个基色图像的基色旋转参数不同。

在一种可能的实施方式中，上述基色旋转参数可以通过以下方式确定：

步骤2-1、获取第二随机参数；

步骤2-2、若第二随机参数的绝对值小于360，则确定基色旋转参数为第二随机参数乘以1°；

步骤2-3、若第二随机参数的绝对值大于360，则确定基色旋转参数为第二随机参数除以360的余数再乘以1°。

需说明的是，基色旋转参数的确定方式与切片旋转参数相同，此处不再赘述。

该实施例中，通过对基色图像旋转一定角度，能够改变当前基色图像在后续半色调处理时的起始位置和方向，并且至少两个基色图像的基色旋转参数不同，进一步改善由于错误的加网角度导致的三维物体表面的打印纹路问题，从而提高最终成型的物体表面精度。类似地，在半色调处理完成后，恢复基色图像至改变前的起始位置和方向。

具体地，基于半色调处理方式对色彩转换处理后的数据进行半色调处理，以得到位图数据，从而得到打印数据。其中，半色调处理方式可以是基于抖动法、误差扩散法和迭代法中任意一种或多种算法的处理方式。优选地，半色调处理采用立体误差扩散方式。该实施例中，半色调处理采用立体误差扩散方式，通过将体素的误差扩散至立体空间中的体素，可有效提高体素的颜色呈现精确度，同时有效避免打印过程中纹路的产生。

在本实施例中，位图数据可以是二值数据，二值数据即1bit数据(1位位图数据)，即任意一个位置的数据可以是0或1，也就是说某种材料在特定位置可以选择以沉积或不沉积两种形式进行沉积。可选地，位图数据还可以是其他类型的数据，如2bit数据(2位位图数据)等，即任意一个位置的数据可以是0、1、2或3，也就是说某种材料在特定位置可以选择以大、中、小或无四种形式进行沉积，为了方便说明，本实施例以位图数据为二值数据为例进行说明。可选地，在得到二值数据后，对二值数据进行数据填充，基于数据填充后的位图数据生产所述三维物体的打印数据。填充即对彩色材料不足的体素进行填充，填充的材料可以以无色透明材料填充、以白色材料填充和以无色透明材料和白色材料共同填充。

进一步地，为了保证图像处理后的切片层图像准确地对应待打印物体的三维模型，需要对第二过渡图像恢复至改变前的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的打印数据。如上述实施例所述，第二过渡图像包括：在切片旋转参数不为90°的倍数的情况下，对第一过渡图像进行空白填充处理，得到填充图像；基于图像处理技术，对填充图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像；和，在切片旋转参数为90°的倍数的情况下，基于图像处理技术，对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像。

示例地，参照图4b，当对第一切片层图像以该切片层图像的中心点为圆心进行顺时针旋转90°，得到第一过渡图像。对应地，将第二过渡图像以该切片层图像的中心点为圆心进行顺时针旋转-90°或270°，即可恢复成第一切片层图像的起始位置和方向；当对第一切片层图像以该切片层图像的中心点为圆心进行顺时针旋转49°，得到第一过渡图像时，对应地，将第二过渡图像以该切片层图像的中心点为圆心进行顺时针旋转-49°或311°，即可恢复成第一切片层图像的起始位置和方向，如图4c所示。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

图5为本申请一实施例提供的三维打印装置的结构示意图。如图5所示，该三维打印装置500包括：获取模块501、切片模块502、处理模块503和打印模块504。其中：

获取模块501，用于获取待打印物体的三维模型；

切片模块502，用于对三维模型进行切片处理，得到多个切片层图像；

处理模块503，用于改变多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像；对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像；将第二过渡图像恢复至改变前的起始位置和方向，得到第一切片层图像对应的打印数据；

打印模块504，用于基于打印数据进行打印，得到三维物体。

在一种可能的实施方式中，处理模块503可以具体用于：基于切片旋转参数，对第一切片层图像进行旋转处理，得到第一切片层图像对应的第一过渡图像，旋转处理用以改变第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向。

在一种可能的实施方式中，上述多个切片层图像中，相邻两个切片层图像的切片旋转参数不同。

在一种可能的实施方式中，上述切片旋转参数为介于0至360°的整数。

在一种可能的实施方式中，切片旋转参数可以通过以下方式得到：获取第一随机参数；若第一随机参数的绝对值小于360，则确定切片旋转参数为第一随机参数乘以1°；若第一随机参数的绝对值大于360，则确定切片旋转参数为第一随机参数除以360的余数再乘以1°。

在一种可能的实施方式中，处理模块503还可以用于：在切片旋转参数不为90°的倍数的情况下，对第一过渡图像进行空白填充处理，得到填充图像；基于图像处理技术，对填充图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像；在切片旋转参数为90°的倍数的情况下，基于图像处理技术，对第一过渡图像进行图像处理，得到第一切片层图像对应的第二过渡图像；其中，图像处理技术包括图像边缘处理、色彩转换和半色调处理中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，在第一切片层图像的个数少于切片层图像的个数的情况下，处理模块503还可以用于：基于图像处理技术，对多个切片层图像中的第二切片层图像进行图像处理，得到第二切片层图像对应的打印数据，第二切片层图像为除第一切片层图像之外的切片层图像。对应地，打印模块504可以用于：基于第一切片层图像对应的打印数据和第二切片层图像对应的打印数据进行打印，得到三维物体。

在一种可能的实施方式中，上述图像处理采用的图像处理技术包括图像边缘处理，相邻两个切片层图像在图像边缘处理时采用的虚化参数不同。

在一种可能的实施方式中，上述图像处理技术包括半色调。处理模块503还可以用于：基于基色旋转参数对至少一个经分色得到的基色图像进行旋转处理，其中，至少两个基色图像的基色旋转参数不同。

在一种可能的实施方式中，基色旋转参数可以通过以下方式得到：获取第二随机参数；若第二随机参数的绝对值小于360，则确定基色旋转参数为第二随机参数乘以1°；若第二随机参数的绝对值大于360，则确定基色旋转参数为第二随机参数除以360的余数再乘以1°。

在一种可能的实施方式中，上述半色调处理采用立体误差扩散方式。

本申请实施例提供的三维打印装置可以执行上述方法实施例所示的技术方案，其实现原理以及有益效果类似，此次不再进行赘述。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，处理模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上处理模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-On-a-Chip，简称SOC)的形式实现。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital SubscriberLine，简称DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，数字通用光盘，(Digital Video Disc，简称DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(SSD))等。

图6为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图6所示，该电子设备600包括：至少一个处理器601、存储器602和通信接口603。其中，存储器602和通信接口603通过系统总线与处理器601连接并完成相互间的通信，存储器602用于存储指令，通信接口603用于和其他设备进行通信，处理器601用于调用存储器中的指令以执行如上述三维打印方法实施例提供的方法步骤，具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口603用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。

存储器602可以是电子设备600的内部存储单元，例如电子设备600的硬盘或内存。存储器602也可以是电子设备600的外部存储设备，例如电子设备600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，简称SMC)，安全数字(Secure Digital，简称SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器602还可以既包括电子设备600的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器602用于存储计算机程序以及电子设备所需的其他程序和数据。存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

处理器601可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，简称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。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述三维打印方法实施例中的方法步骤，具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种程序产品，该程序产品包含计算机执行指令。当计算机执行指令被执行时，以实现如上述三维打印方法实施例中的方法步骤，具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (15)

1.一种三维打印方法，其特征在于，包括：

获取待打印物体的三维模型；

对所述三维模型进行切片处理，得到多个切片层图像；

改变所述多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到所述第一切片层图像对应的第一过渡图像；

对所述第一过渡图像进行图像处理，得到所述第一切片层图像对应的第二过渡图像；

将所述第二过渡图像恢复至改变前的起始位置和方向，得到所述第一切片层图像对应的打印数据；

基于所述打印数据进行打印，得到三维物体。

2.根据权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，所述改变所述多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到所述第一切片层图像对应的第一过渡图像，包括：

基于切片旋转参数，对所述第一切片层图像进行旋转处理，得到所述第一切片层图像对应的第一过渡图像，所述旋转处理用以改变所述第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向。

3.根据权利要求2所述的三维打印方法，其特征在于，在所述多个切片层图像中，相邻两个切片层图像的切片旋转参数不同。

4.根据权利要求2所述的三维打印方法，其特征在于，所述切片旋转参数为介于0至360°的整数。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的三维打印方法，其特征在于，所述切片旋转参数是通过以下方式确定的：

获取第一随机参数；

若所述第一随机参数的绝对值小于360，则确定所述切片旋转参数为所述第一随机参数乘以1°；

若所述第一随机参数的绝对值大于360，则确定所述切片旋转参数为所述第一随机参数除以360的余数再乘以1°。

6.根据权利要求5所述的三维打印方法，其特征在于，所述对所述第一过渡图像进行图像处理，得到所述第一切片层图像对应的第二过渡图像，包括：

在所述切片旋转参数不为90°的倍数的情况下，对所述第一过渡图像进行空白填充处理，得到填充图像；基于图像处理技术，对所述填充图像进行图像处理，得到所述第一切片层图像对应的第二过渡图像；

在所述切片旋转参数为90°的倍数的情况下，基于图像处理技术，对所述第一过渡图像进行图像处理，得到所述第一切片层图像对应的第二过渡图像；

其中，所述图像处理技术包括图像边缘处理、色彩转换和半色调处理中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的三维打印方法，其特征在于，在所述第一切片层图像的个数少于所述切片层图像的个数的情况下，所述三维打印方法还包括：

基于图像处理技术，对所述多个切片层图像中的第二切片层图像进行图像处理，得到所述第二切片层图像对应的打印数据，所述第二切片层图像为除所述第一切片层图像之外的切片层图像；

对应地，所述基于所述打印数据进行打印，得到三维物体，包括：基于所述第一切片层图像对应的打印数据和所述第二切片层图像对应的打印数据进行打印，得到所述三维物体。

8.根据权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，所述图像处理采用的图像处理技术包括图像边缘处理，相邻两个切片层图像在图像边缘处理时采用的虚化参数不同。

9.根据权利要求1所述的三维打印方法，其特征在于，所述图像处理采用的图像处理技术包括半色调处理，所述半色调处理包括：

基于基色旋转参数对至少一个经分色得到的基色图像进行旋转处理，其中，至少两个基色图像的基色旋转参数不同。

10.根据权利要求9所述的三维打印方法，其特征在于，所述基色旋转参数是通过以下方式确定的：

获取第二随机参数；

若所述第二随机参数的绝对值小于360，则确定所述基色旋转参数为所述第二随机参数乘以1°；

若所述第二随机参数的绝对值大于360，则确定所述基色旋转参数为所述第二随机参数除以360的余数再乘以1°。

11.根据权利要求9所述的三维打印方法，其特征在于，所述半色调处理采用立体误差扩散方式。

12.一种三维打印装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待打印物体的三维模型；

切片模块，用于对所述三维模型进行切片处理，得到多个切片层图像；

处理模块，用于改变所述多个切片层图像中的至少一个第一切片层图像在图像处理时的起始位置和方向，得到所述第一切片层图像对应的第一过渡图像；对所述第一过渡图像进行图像处理，得到所述第一切片层图像对应的第二过渡图像；将所述第二过渡图像恢复至改变前的起始位置和方向，得到所述第一切片层图像对应的打印数据；

打印模块，用于基于所述打印数据进行打印，得到三维物体。

13.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如权利要求1至11中任一项所述的方法。

14.一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中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至11中任一项所述的方法。

15.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11中任一项所述的方法。