一种三维打印大光斑扫描路径生成方法
【专利摘要】本发明公开了一种三维打印大光斑高效扫描路径生成方法，包括：输入模型切片文件，最大、最小光斑半径rmax、rmin，路径重叠参数f；对当前层切片轮廓边界bi偏置rmin生成小光斑轮廓扫描路径ps，对ps偏置rmin得到小光斑扫描后内边界bs；对bs偏置rmax得到大光斑轮廓扫描路径pb，对pb偏置rmax得到大光斑扫描后内边界bb；对pb偏置-rmax得到大光斑扫描后内边界bg，对bs、bg进行布尔减操作；在未扫描区域内生成小光斑平行扫描路径；连接所有大、小光斑扫描路径，直至打印完成输出扫描路径。本发明采用小光斑扫描和大光斑扫描结合，对未扫描区域用小光斑填充消除，同时提高零件成形的精度和效率。
【专利说明】一种三维打印大光斑扫描路径生成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三维打印CAM路径规划领域，尤其涉及一种三维打印大光斑高效扫描路径生成方法。
【背景技术】
[0002]三维打印技术是依托于信息技术以及材料科学等多学科发展起来的尖端技术。它最早起源于19世纪末的照相雕塑和地貌成形技术，并在20世纪80年代得以发展和推广。三维打印自诞生之日起，便被人们定义为一项颠覆传统生产方式的革命性技术，已成为引领未来全球制造业发展趋势的关键词，是继蒸汽机、电力、互联网后最伟大的发明。美国《时代》周刊已将三维打印产业列为“美国十大增长最快的工业”，英国《经济学人》杂志甚至将以三维打印为代表的一系列数字化生产方式成为第三次工业命。中国物联网校企联盟把三维打印技术称作:19世纪的思想，20世纪的技术，21世纪的市场。经过二十多年的发展，三维打印先后出现了多种不同工艺形式，如:光固化(SLA)、叠层实体制造(L0M)、选择性激光烧结(SLS )、熔融沉积制造(FDM)、实体磨削固化(SGC)等。
[0003]三维打印技术是一种典型的“增材”制造技术，无论是上述哪种打印工艺，其基本原理大致相同，即在加工中，零件由打印材料(多为流体或粉末)在实体上逐层堆积固化而成。因此，三维打印也称为生长型制造或分层制造。从软件角度而言，三维打印模型经历了计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)两个过程。三维打印实体模型一般在通用CAD软件里设计完成，如Solidworks、CATIA等，并将实体模型保存成STL (三角面片模型)格式。然后将实体模型导入三维打印专用CAM软件，如Magics RP，CAM软件输出一般为实体模型的切片文件。切片文件一般仅包含每一层扫描区域的轮廓曲线信息，在三维打印设备读取模型切片文件后，不能直接用这些轮廓信息直接驱动激光或喷头进行堆积加工，在此之前，必须在每层打印区域内生成扫描路径。
[0004]现有关于三维打印技术要点的文献多集中在打印工艺、材料、机理以及硬件设备搭建等方面的研究，而针对三维打印中扫描路径生成问题的报道极少。刘厚才结合快速成形系统中CAD模型经切片后得到轮廓环数据的特点，提出了一种基于轮廓边的位图生成算法，位图数据的生成采用扫描线填充方式，该位图生成算法很好地解决了用常规的活性边表法难以判断和处理的当扫描线通过水平轮廓边所带来的奇点问题(参见刘厚才，光固化三维打印快速成形关键技术研究，华中科技大学博士论文，2009)。吴懋亮、华麟銎研究了快速成形中常用的SLC文件的读取方式，并在切片轮廓曲线内生成平行扫描路径；采用奇偶规则判断交点是否在轮廓区域内，区分了扫描线的虚实特性，并对轮廓曲线垂直或重合于扫描线、极值点和凹拐点这几种特殊情况进行了讨论(参见吴懋亮，华麟銎，SLC文件的扫描路径生成方法，机械与电子，2011，11:18-20 )。
[0005]根据上述文献分析，现有技术可能存在的问题有:一、直接在切片轮廓区域内生成平行扫描路径，在轮廓边缘可能产生类似阶梯的固化形状，影响零件成形的表面精度；二、全程采用较小光斑半径生成扫描路径，且光斑半径固定不变，扫描效率较低。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术在三维打印扫描路径生成中存在的问题，提高三维打印的精度和效率，本发明提供一种三维打印大光斑高效扫描路径生成方法。本方法首先在轮廓边缘生成小光斑偏置轮廓扫描路径，该路径主要用于保证轮廓边缘的扫描精度；在该路径内部，生成大光斑轮廓和平行扫描路径，该路径主要用来提高轮廓内部的扫描效率。针对大光斑偏置时可能产生未扫描区域的问题，首先采用平面区域布尔运算找出这些未扫描区域，然后在这些区域内部以较小光斑生成平行扫描路径。
[0007]一种三维打印大光斑扫描路径生成方法，包括如下步骤:
[0008]步骤1、输入待打印零件模型的η层切片文件、最大光斑半径值、最小光斑半径值、以及路径重叠参数，其中:最大光斑半径值记作rmax，最小光斑半径值记作rmin，路径重叠参数记作f ;记第i层切片为当前切片，n, i为大于零的自然数；[0009]步骤2、记当前切片的轮廓曲线为bi;对M扁置距离rmin生成小光斑轮廓扫描路径，记作Ps，对Ps继续偏置rmin得到小光斑扫描后内边界，记作bs ；
[0010]步骤3、对以上得到的bs偏置距离rmax生成大光斑轮廓扫描路径，记作Pb，对Pb继续偏置rmax得到大光斑扫描后内边界，记作bb ；
[0011]步骤4、在以上得到的bb所围成的区域内以2f.rfflax为路径间距生成大光斑平行扫描路径；
[0012]步骤5、对pb偏置-r_得到大光斑扫描后外边界，记作bg，对由bs和bg围成的区域进行相减布尔操作，记得到的差区域边界为bd，bd=bs-bg, bd即为大光斑未扫描到的区域；
[0013]步骤6、在上述bd围成的未扫描区域内生成小光斑平行扫描路径；
[0014]步骤7、连接上述生成的所有大、小光斑扫描路径，更新i值，得到的第i层切片作为当前切片，跳至步骤2直至打印完成；输出扫描路径。
[0015]本发明在说明过程中各术语以三维打印中最常见的光固化(SLA)工艺为例，但生成高效扫描路径的方法可推广到其他三维打印工艺上，如熔融沉积制造(FDM)、选择性激光烧结(SLS)等。
[0016]所述步骤I中输入的模型切片文件在上一层三维打印CAM软件(如Magics RP)中获得，该文件由一系列相互平行的切片层叠组成。每层切片包含若干轮廓曲线(或多边形)，这些曲线嵌套围成了该层上需要打印的区域，其中表示区域外边界的曲线方向为逆时针，表示区域内边界的曲线方向为顺时针。生成的路径包括两种类型:一是基于轮廓曲线偏置得到的轮廓扫描路径，二是在轮廓曲线内部生成的平行扫描路径。
[0017]作为优选，所述的rmin根据三维打印机的最高打印精度确定；如对一般光固化打印机，所述的rmin为十分之一毫米级别，例如为0.05~0.1毫米；所述的rmax根据所用三维打印机所能达到的最大光斑以及产品精度要求确定。所述最大光斑半径值为毫米级别，如I~5mm等。增加光斑半径可以显著提高三维打印扫描效率，但如果处理不当，会出现未扫描区域的问题。输入的路径重叠参数f反映了两条相邻路径之间重叠情况，一般取值为:
0.5≤f≤1。
[0018]进一步地，所述步骤2中轮廓曲线h表示围成该层打印区域的多条曲线，包括区域外边界曲线(逆时针)和区域内边界曲线(顺时针)。对曲线进行偏置时，规定:当偏置值r为正时，逆时针曲线向内偏置，顺时针曲线向外偏置；当偏置值r为负时，偏置效果刚好相反。
[0019]上述对曲线进行偏置的方法可参考现有相关文献或现有开放源代码，前提是偏置的时间复杂度必须为线性或接近线性，且能够完美地处理包括:局部自相交消除、全局无用环消除、带洞(内边界)打印区域偏置等问题。
[0020]进一步地，所述步骤2中小光斑轮廓扫描路径Ps通过对匕偏置rmin得到，该路径主要用于保证零件的内、外表面打印的精细程度，提高三维打印精度。当小光斑沿路径PsH描过后，会得到两条光斑边界曲线，其中内边界可通过对Ps进一步偏置rmin得到，即bs。
[0021]进一步地，所述步骤3中大光斑轮廓扫描路径Pb通过对bs偏置rmax得到，该路径主要用于避免步骤4中生成的大光斑平行扫描路径扫描后出现的未扫描区域。但由于pb是由bs经过大距离偏置得到，当大光斑沿Pb扫描过后，难以避免地会在bs、pb曲线之间的区域内留下未扫描区域。当大光斑沿路径Pb扫描过后，会得到两条光斑边界曲线，其中内边界可通过对Pb进一步偏置rmax得到，即bb，bb用来标识步骤4中需要大光斑填充的区域。
[0022]作为优选，所述步骤4中在大光斑扫描后内边界内部生成大光斑平行扫描路径的基本步骤如下:设定当前切片所在平面的坐标系为X-Y坐标系；
[0023]步骤4.1、找出bb在Y轴方向上的最高点和最低点，最高点记作ymax，最低点记作ymin，并令y=ymin，其中线为平行与x轴平行的一条直线；
[0024]步骤4.2、令 y=y+2f.rmax,用 y 线和 bb 求交；
[0025]步骤4.3、对以上得到的所有交点在y上从左到右依次排序，第一个交点记作第O个点，第2个点记作第I个点，以此类推；
[0026]步骤4.4、储存位于偶数和奇数点序之间的线段为有效扫描线段；
[0027]步骤4.5、跳至步骤4.2直至y ^ y_，完成在大光斑扫描后内边界内部大光斑平行扫描路径的生成。
[0028]为了提高上述步骤4.2中y线和曲线bb的求交效率，所述的步骤4.2中，用y线和bb求交采用扫描线法，即:首先对bb上所有离散线段的端点在Y轴方向上从低到高进行排序(qsort), y线从低到高依次扫过这些端点，同时保存和当前y线相交的线段并计算交点；当y线跳至下一位置时，剔除已经被扫描过且和y线已经不相交的线段，添加和I线相交的线段，并重新计算I线和这些线段的交点，直至I线到达最高点。
[0029]进一步地，所述步骤5中大光斑扫描后外边界bg通过对大光斑轮廓路径偏置_rmax得到，负号表示对逆时针路径曲线向外偏置，对顺时针路径曲线向内偏置。bg表示了大光斑沿轮廓路径Pb扫描过后得到的真实外边界曲线。对曲线bs和bg表示的区域进行“相减”布尔操作，可得曲线bs、pb之间的大光斑未扫描区域bd。这里对平面区域进行布尔操作具体方法可参考现有文献或现有开放源代码，前提是时间复杂度必须接近线性。
[0030]进一步地， 所述步骤6中为简单起见，直接在找到的未扫描区域内用最小光斑rmin填充，填充的路径同样为平行扫描线，但相邻平行扫描线间的间距为2f.rmin。但如果不考虑计算复杂度或这些未扫描区域面积仍然较大，可将这些区域作为步骤I的输入，设置相应的合理的光斑半径rmax、rmin值，从而递归地在未扫描区域内生成轮廓和平行扫描路径。或者，与生成大光斑平行扫描路径类似，所述的步骤6中，在未扫描区域内生成小光斑平行扫描路径时也采用扫描线法，即:首先对bd上所有离散线段的端点在Y轴方向上从低到高进行排序，I线从低到高依次扫过这些端点，同时保存和当前I线相交的线段并计算交点；当y线跳至下一位置时，剔除已经被扫描过且和y线已经不相交的线段，添加和I线相交的线段，并重新计算I线和这些线段的交点，直至I线到达最高点。
[0031]进一步地，所述步骤7中连接各类扫描路径时需要注意尽量减少空走行程，提高打印效率；同时结合实际使用的三维打印工艺以及输入的工艺参数，如扫描顺序是先扫周边的轮廓路径还是先扫中心的平行路径。
[0032]本发明一种三维打印大光斑高效扫描路径生成方法，具有的有益的效果是:
[0033]对每层切片的轮廓边界处以小光斑进行轮廓扫描，从而保证轮廓打印精度；在轮廓内部以大光斑进行轮廓和平行扫描，从而提高层上扫描效率；针对大光斑轮廓扫描可能出现的未扫描区域的问题，采用布尔运算找出这些未扫描区域并用小光斑进行平行扫描填充。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本发明三维打印大光斑高效扫描路径生成方法流程图。
[0035]图2 Ca)为三维打印中输入的切片模型图；图2 (b)为图2 Ca)某一层上轮廓边界图。
[0036]图3为用大、小光斑生成的轮廓和平行扫描路径示意图。
[0037]图4为平行扫描路径生成步骤以及有效扫描线段收集方法示意图。
[0038]图5为大光斑轮廓扫描后未扫描到区域识别方法示意图。
[0039]图6为实例测试小狗STL模型图。
[0040]图7为小狗模型中某一层切片轮廓以及生成的扫描路径图。
[0041]图8为图7中未扫描区域A中生成的小光斑填充路径放大图。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。
[0043]本发明三维打印大光斑高效扫描路径生成方法的流程图如图1所示，具体实施步骤如下:
[0044]步骤101、输入包含η层切片的模型文件，最大、最小光斑半径1*_、rmin，路径重叠参数f等相关工艺参数；并令i=l ；n为大于零的自然数；
[0045]输入的模型切片文件在上一层三维打印CAM软件(如Magics RP)中获得，该文件由一系列相互平行的切片层叠而成，如图2 (a)所示，图2 (a)为输入的某一切片模型图。每层切片包含若干轮廓曲线(或多边形)，这些曲线嵌套围成了该层上需要打印的区域，其中表示区域外边界的曲线方向为逆时针，表示区域内边界的曲线方向为顺时针，如图2 (b)所示，图2 (b)为图2 (a)中某一层切片的结构示意图。
[0046]输入的最小光斑半径值rmin根据所用三维打印机的最高打印精度确定,如对一般光固化打印机，rmin的取值为十分之一毫米级别，如0.1mm。输入的最大光斑半径值rmax根据所用三维打印机所能达到的最大光斑以及当前打印工艺情况确定，rfflax的取值为毫米级别，如2mm。输入的路径重叠参数f反映了两条相邻路径之间重叠情况，一般取值为:0.5≤f≤I。
[0047]步骤102、对第i层切片轮廓边界匕偏置rmin生成小光斑轮廓扫描路径ps，对Ps进一步偏置rmin得到小光斑扫描后内边界bs。
[0048]轮廓曲线匕表示围成该层打印区域的多条曲线，包括区域外边界曲线(逆时针)和区域内边界曲线(顺时针)，如图2 (b)所示。对曲线进行偏置时，规定:当偏置值r为正时，逆时针曲线向内偏置，顺时针曲线向外偏置；当偏置值r为负时，偏置效果刚好相反。
[0049]如图3所示，图中最外层粗线表示轮廓边界bi;该图中只有外轮廓，没有内轮廓；在轮廓边界h内侧的偏置实线即为小光斑轮廓扫描路径ps，小光斑轮廓扫描路径Ps内侧的虚线为小光斑扫描后内边界bs。图3中曲线轮廓边界h和小光斑扫描后内边界bs之间的区域为小光斑302的轮廓扫描区域。
[0050]上述对曲线进行偏置的方法可参考现有相关文献或现有开放源代码，前提是偏置的时间复杂度必须为线性或接近线性，且能够完美地处理包括:局部自相交消除、全局无用环消除、带洞(内边界)打印区域偏置等问题。例如本实施例中可采用Choi等提出的PWID法，该方法能在接近线性时间内输出无自相交的偏置线(参见Choi BK, ParkSC, A Pair-Wise Offset Algorithm for2d Point-Sequence Curve, Computer-AidedDesign, 31(1999):735-745.)。
[0051]步骤103、对小光斑扫描后内边界bs偏置rmax得到大光斑轮廓扫描路径pb,对大光斑轮廓扫描路径Pb进一步偏置rmax得到大光斑扫描后内边界bb。
[0052]如图3所示，大光斑轮廓扫描路径Pb通过对小光斑扫描后内边界bs偏置得到，该路径主要用于避免以下步骤104中生成的大光斑平行扫描路径扫描后出现的未扫描区域。但由于大光斑轮廓扫描路径Pb是由小光斑扫描后内边界bs经过大距离偏置得到，当大光斑301沿大光斑轮廓扫描路径Pb扫描过后,难以避免地会在小光斑扫描后内边界bs、大光斑轮廓扫描路径Pb曲线之间的区域内留下未扫描区域303，如图3左边所示的阴影区域。当大光斑轮廓扫描路径Pb扫描过后，会得到两条光斑边界曲线，其中内边界可通过对大光斑轮廓扫描路径Pb进一步偏置rmax得到，即大光斑扫描后内边界bb，大光斑扫描后内边界bb用来标识步骤104中需要大光斑填充的区域。
[0053]步骤104、在大光斑扫描后内边界bb围成的区域内以2f.rfflax为路径间距生成大光斑平行扫描路径。
[0054]如图4所示，在大光斑扫描后内边界bb内部生成大光斑平行扫描路径的基本步骤如下(以XY平面为例，设平行扫描线平行于X轴):
[0055]步骤104.1、找出大光斑扫描后内边界bb在Y方向上的最高点ymax和最低点ymin，并令y=ymin。且y线为与X轴平行的直线。
[0056]步骤104.2、y=y+2f.rmax,用y线(平行于X轴)和大光斑扫描后内边界bb求交。
[0057]步骤104.3、对以上得到的所有交点在y线上从左到右依次排序，如图4中交点P。、P” …、P9。
[0058]步骤104.4、储存位于偶数和奇数点序之间的线段为有效扫描线段，如图4中线段P0Ppp2PpP4PpP6PpP8Pi^
[0059]步骤104.5、跳至步骤104.2直至y≥ymax。
[0060]为了提高上述步骤104.2中y线和大光斑扫描后内边界bb的求交效率，可采用扫描线法。该方法首先对大光斑扫描后内边界bb上所有离散线段的端点，在Y轴方向上从低到高进行快速排序(qsort), y线从低到高依次扫过这些端点，同时保存和当前y线相交的线段并计算交点；当I线跳至下一位置时，剔除已经被扫描过且和y线已经不相交的线段，添加和I线相交的线段，并重新计算I线和这些线段的交点，直至I线到达最高点。
[0061 ] 步骤105、对大光斑轮廓扫描路径Pb偏置_rmax得到大光斑扫描后内边界bg,对小光斑扫描后内边界bs、大光斑扫描后内边界bg进行布尔减操作，大光斑未扫描区域bd=bs_bg。
[0062]如图5所不,大光斑扫描后外边界bg通过对大光斑轮廓扫描路径Pb偏置_rmax得到，负号表示对逆时针路径曲线向外偏置，对顺时针路径曲线向内偏置。大光斑扫描后外边界bg表示了大光斑轮廓扫描路径Pb扫描过后得到的真实外边界曲线。对小光斑扫描后内边界bs和大光斑扫描后内边界bg表示的区域进行“相减”布尔操作，可得曲线小光斑扫描后内边界bs、大光斑轮廓扫描路径pb之间的大光斑未扫描区域bd，如图5所示的阴影区域。这里对平面区域进行布尔操作具体方法可参考现有文献或现有开放源代码，前提是时间复杂度必须接近线性。
[0063]步骤106、在大光斑未扫描区域bd围成的未扫描区域内以2f.rmin为路径间距生成小光斑平行扫描路径。
[0064]为简单起见，步骤106直接在找到的未扫描区域内用最小光斑rmin填充，填充的路径同样为平行扫描线，但相邻平行扫描线间的间距为2f Tmintl但如果不考虑计算复杂度或这些未扫描 区域面积仍然较大，可将这些区域作为步骤101的输入，设置相应的合理的光斑半径rmax、rfflin值，从而递归地在未扫描区域内生成轮廓和平行扫描路径。
[0065]步骤107、连接在当前层上生成的所有大、小光斑扫描路径，i++(更新i值，例如令i=i+l)，跳至步骤102直至打印完成(即i≥η);输出扫描路径。
[0066]需要注意的是，连接各类扫描路径时需要注意尽量减少空走行程，提高打印效率；同时结合实际使用的三维打印工艺以及输入的工艺参数，如扫描顺序是先扫周边的轮廓路径还是先扫中心的平行路径。
[0067]本发明的一个典型实施实例如下:
[0068]1.本例中选择的待打印零件为一小狗STL模型，如图6所示。该模型尺寸约为350mmX 350mmX 12mm,其中 12mm 为模型高度。
[0069]2.将小狗STL模型导入商用软件Magics RP生成切片文件，然后将切片文件导入用C++语言按本发明方法编写的测试程序中。
[0070]2.在测试程序中，选用三维打印的工艺为光固化,最大光斑直径设为4mm,最小光斑直径设为0.1mm,即rmax=2mm，rmin=0.05mm ;路径重叠参数f=l，即相邻两路径之间互不重叠。
[0071]图7给出了对小狗模型切片文件其中一层切片生成的扫描路径。该层切片总共包含9条轮廓曲线，其中I个为外轮廓700，剩余8个为内轮廓，打印区域由这9条内、外轮廓曲线包围而成；生成的扫描路径包含小光斑轮廓扫描路径802(图8所示)、大光斑轮廓扫描路径701、大光斑平行扫描路径702以及小光斑平行扫描路径801 (图8所示)。图7中较为致密的黑色区域即为小光斑平行扫描路径703，这部分扫描路径用来填充大光斑轮廓扫描后留下的未扫描区域。图8给出了图7中某块未扫描区域A的小光斑平行扫描路径的放大图。由图7、图8可知，本发明能较好地处理三维打印中大光斑扫描路径的生成问题，提高打印效率和精度。
[0072]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的一般技术人员来说，本发明还可以有各种更改和变化。在不脱离本发明原理的前提下，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1、输入待打印零件模型的n层切片文件、最大光斑半径值、最小光斑半径值、以及路径重叠参数，其中:最大光斑半径值记作rmax，最小光斑半径值记作rmin，路径重叠参数记作f ;记第i层切片为当前切片，n, i为大于零的自然数； 步骤2、记当前切片的轮廓曲线为h，对匕偏置距离rmin生成小光斑轮廓扫描路径，记作Ps，对Ps继续偏置rmin得到小光斑扫描后内边界，记作bs ； 步骤3、对以上得到的bs偏置距离rmax生成大光斑轮廓扫描路径，记作pb，对Pb继续偏置rmax得到大光斑扫描后内边界，记作bb ； 步骤4、在以上得到的bb所围成的区域内以2f.rfflax为路径间距生成大光斑平行扫描路径； 步骤5、对pb偏置-rmax得到大光斑扫描后外边界，记作bg，对由bs和bg围成的区域进行相减布尔操作，记得到的差区域边界为bd，bd=bs-bg, bd即为大光斑未扫描到的区域； 步骤6、在上述bd围成的未扫描区域内生成小光斑平行扫描路径； 步骤7、连接上述生成的所有大、小光斑扫描路径，更新i值，得到的第i层切片作为当前切片，跳至步骤2直至打印完成；输出扫描路径。
2.根据权利要求1所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述的rmin根据所用三维打印机的最高打印精度确定；所述的rmax根据所用三维打印机所能达到的最大光斑以及产品精度要求确定。
3.根据权利要求1所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述的rmax为毫米级别；所述的rmin为十分之一毫米级别；所述的f满足:0.5 ≤ f≤1。
4.根据权利要求3所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述的rmax为I~5_ ;所述的rmin为0.05~0.1毫米。
5.根据权利要求1所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述步骤4中在大光斑扫描后内边界内部生成大光 斑平行扫描路径的基本步骤如下:设定当前切片所在平面的坐标系为X-Y坐标系； 步骤4.1、找出bb在Y轴方向上的最高点和最低点，最高点记作ymax，最低点记作ymin，并令y=ynin，其中-.1线为与X轴平行的一条直线； 步骤4.2、令y=y+2f.rmax,用y线和bb求交； 步骤4.3、对以上得到的所有交点在y上从左到右依次排序，第一个交点记作第O个点，第2个点记作第I个点，以此类推； 步骤4.4、储存位于偶数和奇数点序之间的线段为有效扫描线段； 步骤4.5、跳至步骤4.2直至y ≥ yfflax,完成在大光斑扫描后内边界内部大光斑平行扫描路径的生成。
6.根据权利要求5所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述的步骤4.2中，用y线和bb求交采用扫描线法，即:首先对bb上所有离散线段的端点在Y轴方向上从低到高进行排序，y线从低到高依次扫过这些端点，同时保存和当前I线相交的线段并计算交点；当I线跳至下一位置时，剔除已经被扫描过且和y线已经不相交的线段，添加和y线相交的线段，并重新计算1线和这些线段的交点，直至I线到达最高点。
7.根据权利要求5所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述的步骤6中，在未扫描区域内生成小光斑平行扫描路径的路径间距为2f.rmin。
8.根据权利要求7所述的三维打印大光斑扫描路径生成方法，其特征在于，所述的步骤6中，在未扫描区域内生成小光斑平行扫描路径时采用扫描线法，即:首先对匕上所有离散线段的端点在Y轴方向上从低到高进行排序，y线从低到高依次扫过这些端点，同时保存和当前y线相交的线段并计算交点；当I线跳至下一位置时，剔除已经被扫描过且和y线已经不相交的线段，添加和y线相交的线段，并重新计算y线和这些线段的交点，直至y线到达最1?点。
【文档编号】B22F3/105GK103894608SQ201410074807
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】傅建中, 林志伟, 赖金涛, 付国强, 贺永, 沈洪垚 申请人:浙江大学