3D打印方法、3D打印装置及3D打印物体与流程

本申请涉及3d打印领域，尤其涉及一种3d打印方法、3d打印装置及3d打印物体。

背景技术：

在进行3d打印时，如果待打印物体中包括多个互相独立的物体，则它们被3d打印后，其相对位置一般无法表现。例如，当对一粉碎性骨折患者的患处进行3d打印时，通常将该患处完整的打印出来，为区别不同组织(骨头、碎骨、肌肉等)可用不同颜色进行标识。在这种情况下存在一个问题，当患处的某一标识组织过于密集(如碎骨较密集)时，处于内部的标识组织将被外部的标识组织所覆盖，观察人员在对打印物体进行观察时需要在特定的观察角度下才能透过外部组织看到内部组织，甚至在极端情况下，内部组织被外部组织所完全包覆，无法观测到内部组织结构。

在上述情况下，现有解决方法通常是仅对目标观察组织进行打印，由于目标组织是散乱的，因此在建模阶段，选取患处的目标组织，并将各目标组织用方柱或圆柱等连接体进行连接以固定打印完成后的位置，在打印完成后，打印物体包括目标组织和连接目标组织的连接体，通过该打印物体可直观的看到各目标组织的位置关系。

然而，使用方柱或圆柱等连接体连接时，需要考虑目标组织的大小，目标组织小时，连接体需足够细小，两者的差异不能太大才能使观察人员能够看到目标组织，而连接体过于细小时，在打印和后处理过程中，又容易断裂导致打印物体报废。

技术实现要素：

本发明提供一种3d打印方法、3d打印装置及3d打印物体，能够实现分散的多个3d打印物体的打印，并便于物体的观察和区分。

第一方面，本发明提供一种3d打印方法，包括先在多个待打印模型中选取至少两个第一模型；然后生成连接在所述第一模型之间的连接体模型，所述连接体模型和所述第一模型的至少部分外轮廓重合；最后根据所述第一模型和所述连接体模型打印3d打印物体。

第二方面，本发明提供一种3d打印装置，包括成型组件、支撑平台和控制器，所述控制器和所述成型组件电连接，所述控制器用于如上所述的3d打印方法，以使所述成型组件在所述支撑平台上打印3d打印物体。

第三方面，本发明提供一种3d打印物体，包括目标物体和连接体，所述目标物体包括至少两个第一物体，所述连接体连接在所述第一物体之间，所述连接体和所述第一物体的至少部分外轮廓重合。

本发明的3d打印方法、3d打印装置及3d打印物体，3d打印方法包括先在多个待打印模型中选取至少两个第一模型，然后生成连接在第一模型之间的连接体模型，连接体模型和第一模型的至少部分外轮廓重合；最后根据第一模型和连接体模型打印3d打印物体。这样能够保持待打印物体的各部分在空间上的相对位置，同时连接体模型对待打印物体的遮挡也较少，便于观察到目标物体或者目标组织。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的3d打印方法的流程示意图；

图2是本发明实施例一提供的生成连接在第一模型之间的连接体模型的流程示意图；

图3a为本发明实施例一的3d打印方法打印的一种第一物体的结构示意图；

图3b为本发明实施例一的3d打印方法打印的一种连接体的结构示意图；

图3c为本发明实施例一的3d打印方法打印的3d打印物体的结构示意图；

图4a是本发明实施例一提供的3d打印方法打印的另一种第一物体的结构示意图；

图4b是本发明实施例一提供的3d打印方法打印的另一种连接体的结构示意图；

图4c是本发明实施例一提供的3d打印方法打印的另一种3d打印物体的结构示意图；

图5a是3d模型中形成连接体的面交叉的结构示意图；

图5b是3d模型中调整面的内凹程度使面不交叉的结构示意图；

图6a为将第二物体作为选定的目标观察物体时打印的第一物体的结构示意图；

图6b为将第二物体作为选定的目标观察物体时打印的连接体的结构示意图；

图6c为将第二物体作为选定的目标观察物体时打印的3d打印物体的结构示意图；

图7是本发明实施例二提供的另一种3d打印方法的流程示意图；

图8a为本发明实施例二提供的3d打印方法打印的第一物体的结构示意图；

图8b为本发明实施例二提供的3d打印方法打印的连接体的结构示意图；

图8c为本发明实施例二提供的3d打印方法打印的3d打印物体的结构示意图；

图9是本发明实施例三提供的一种3d打印装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

3d打印是使用3d打印技术进行3d打印物体的成型。其具体是通过计算机将模型切片分层获取多层打印数据，然后根据每层的打印数据使用3d打印机形成一个层，多个层叠加后形成3d打印物体。具体的，3d打印技术可包括熔融沉积技术(fuseddepositionmodeling，fdm)、立体光刻技术(stereolithographyapparatus，sla)、选择性激光烧结技术(selectedlasersintering，sls)、分层实体技术(laminatedobjectmanufacturing，lom)或喷墨打印技术等。

其中，在利用计算机等设备对3d打印物体的模型进行切片分层时，对于模型有一定要求，模型必须为封闭式的网格模型，不存在线段缺失、重叠、交叉等情况，否则将导致切片失败或错误，影响后续的打印工作。

在完成打印后，还可以根据需要对3d打印物体进行后处理，诸如去除支撑、打磨抛光等，去除支撑可采用人工去除、浸泡溶解、升温熔融等手段，打磨抛光可采用砂纸抛光、溶剂涂覆等不同手段。

图1是本发明实施例一提供的3d打印方法的流程示意图。如图1所示，本实施例提供的3d打印方法，具体可以包括以下步骤：

s101、在多个待打印模型中选取至少两个第一模型。

在打印3d打印物体时，当待打印的3d打印物体由多个独立且位于不同位置的多个物体或者结构构成时，由于这些物体之间一般具有间隔，所以为了连接这多个位于不同位置的物体或部分，不仅需要打印出这些独立的物体或部分，还需要在这些物体之间打印出连接结构，从而利用连接结构让这些独立的物体保持预定的空间相对位置。具体的，在执行3d打印前，先要为待打印物体生成待打印模型，该待打印模型为所要生成的3d打印物体的虚拟模型，其具有一定的尺寸和形状信息，因而可以根据待打印模型执行打印，将待打印的3d打印物体打印出来。

具体的，当待打印物体具有多个独立且分散的物体或部分时，在构建待打印物体的多个待打印模型时，可以从中选取两个或者两个以上第一模型。这些第一模型对应的物体为目标观察物体，也就是未被外部其它物体的模型所遮挡，可直接在3d打印物体表面上观察到的物体。因此，观察者可直接在3d打印物体表面上观察到第一模型所对应的目标观察物体，防止3d打印物体中处于内部的目标观察物体被外部目标观察物体所遮挡而不易或者无法观察到的情况发生。

s102、生成连接在第一模型之间的连接体模型，连接体模型和第一模型的至少部分外轮廓重合。

选取了两个或者两个以上第一模型后，由于这些第一模型均对应独立分散的物体或部分，因而还需要在这些第一模型之间生成连接体模型，连接体模型可以通过软件或者特定的算法而自行生成。连接体模型连接在第一模型之间，同时，连接体模型的边缘或轮廓会与和第一模型的至少一部分外轮廓重合。这样第一模型会分布在连接体模型的外轮廓表面上。此时，连接体模型以及连接体模型所连接的第一模型共同形成了一个统一的3d打印物体模型。由于连接体模型和第一模型的部分或者是全部外轮廓重合，所以，连接体模型不会对第一模型造成遮挡，因而第一模型所对应的目标观察物体也是从物体外侧可以并易于被观察到的。这样通过连接体模型所连接的第一模型，一方面既能够保存原先的空间相对位置等信息，从而如实反映第一模型对应的待打印物体的空间位置；另一方面，连接体模型不会对第一模型造成过多的遮挡，让第一模型均能够显露在外侧，便于用户或者是观察者对第一模型的形状、尺寸或者是其它特征进行观察。

需要说明的是，该步骤中述连接体模型的形状适配于第一模型所包围形成的形状，该形状并不是确定或者一成不变的，而是根据所选取的第一模型所包围形成的形状而定，并通过计算机软件以及相应算法而生成。

图2是本发明实施例一提供的生成连接在第一模型之间的连接体模型的流程示意图。如图1和图2所示，具体的，在该步骤中，为了让连接体模型和第一模型的至少部分外轮廓重合，在一种可选的实施方式中，该步骤具体可以包括以下分步骤：

s201、根据至少两个第一模型共同围成的区域的形状，确定连接体模型的外轮廓。

其中，由于连接体模型连接在不同的第一模型之间，因此可以根据不同第一模型所共同占据或围成的区域空间，确定连接体模型所拥有的外轮廓。

例如，当第一模型的数量为三个或者三个以上时，这三个或三个以上第一模型可以共同围成一个类似于三角形或者是四边形的区域，因而连接体模型的外轮廓即可与上述第一模型共同围成的区域的形状相匹配，且连接体模型的外轮廓一般不会超出该区域的轮廓形状，以免连接体模型干扰和遮蔽第一模型。

需要说明的是，由于3d打印物体具有空间三维形状，所以相应的，第一模型可以围成平面区域，也可以围成空间立体区域。而连接体模型相应的会在平面或者三维空间内和第一模型连接。

s202、根据连接体模型的外轮廓生成连接体模型。

得到连接体模型的外轮廓后，即可根据外轮廓数据获得连接体模型的形状和尺寸等参数，并进而生成连接体模型。

其中，在确定连接体模型的外轮廓时，由于连接体模型对第一模型造成的遮挡应尽量少，所以步骤s201中，需要根据所有第一模型共同围成的区域的形状，确定连接体模型的外轮廓。此时，其中任一个第一模型均会位于连接体模型的外轮廓之上，这样连接体模型的外轮廓会与每一个第一模型相匹配，每个第一模型均会由连接体模型连接起来，同时连接体模型对于第一模型的遮挡也会较少。

s103、根据第一模型和连接体模型打印3d打印物体。

经过上述s101和s102步骤，获得了第一模型以及连接在第一模型之间的连接体模型后，即可根据第一模型和连接体模型打印出实体的3d打印物体。其具体可以通过目前已有的根据模型生成3d打印物体实体的3d打印方式实现。

此外，由于连接体模型的主要作用是连接各个独立的第一模型，所以需要让连接体模型和第一模型在视觉上具有明显的区分度，才能够让第一模型便于显露出来。

因此，作为一种可选的方式，可以让待打印模型与连接体模型通过不同的打印材料进行成型。具体的，上述步骤s103具体可以包括利用不同打印材料打印3d打印物体中对应第一模型的部分和3d打印物体中对应连接体模型的部分。这样第一模型对应的物体和连接体模型所对应的连接体从视觉上即可实现直观的区分，便于后续的观察或者其它操作。

其中，不同的打印材料，可以是不同的材料颜色不同，也可以是不同的材料具有不同的硬度或者其它特性。

作为其中一种可选的具体实施方式，多个待打印模型所成型的材料可以为彩色材料，而连接体模型所成型的材料可以为透明材料，在通过待打印模型和连接体模型所成型的多个物体和连接体中，通过颜色的不同带给观察者更直接的、不同的视觉表现，来区别多个物体和连接体。

作为本成型材料不同的另一种具体实施方式，多个模型所成型的材料可以为硬性材料，而连接体模型所成型的材料可以为弹性材料，在通过多个模型和连接体模型所成型的多个物体和连接体中，通过材料特性的不同带给观察者不同的触觉感受，来区别多个物体和连接体。

这样通过将待打印模型中选出对应目标观察物体的第一模型，并在第一模型之间设置连接体模型以进行连接，同时让连接体模型的边缘或轮廓与第一模型的至少一部分外轮廓重合，这样能够保持待打印物体的各部分在空间上的相对位置，同时连接体模型对待打印物体的遮挡也较少，便于观察到目标物体或者目标组织。

3d打印物体中，目标物体和连接体之间也可以具有多种不同的连接方式。例如，可选的，连接体和目标物体可以为分体结构，且连接体的边缘和目标物体之间设置有互锁结构。这样可以依靠互锁结构完成连接体和目标物体的连接。其中，当连接体和目标物体由具有弹性的材料成型时，互锁结构可以为卡接结构或者是卡接方式；而当连接体和目标物体由弹性较小的材料成型时，互锁结构可以为挂接结构。此时，连接体和目标物体通过挂接的方式安装在一起。或者，连接体和目标物体也可以为一体式结构。

以下以一个实例进行具体说明。图3a为本发明实施例一的3d打印方法打印的一种第一物体的结构示意图。图3b为本发明实施例一的3d打印方法打印的一种连接体的结构示意图。图3c为本发明实施例一的3d打印方法打印的3d打印物体的结构示意图。如图3a、3b、3c所示，图3a示出了多个第一模型所对应的第一物体21，图3b示出了用于连接第一模型的连接体模型所对应的连接体31，该连接体31会连接多个第一物体21，图3c示出了包括第一物体21和连接体31的3d打印物体11，其中，图3b所示连接体31的形状适配于图3a所示第一物体21包围所形成的形状。

作为本实施例的一种实现方式，第一物体21和连接体31所形成的颜色不同，在图3c中，所示黑色部分为第一物体21，其由彩色材料形成，所示白色部分为连接体31，其由透明材料形成。

作为本实施例的另一种实现方式，第一物体21和连接体31所形成的材料特性不同，在图3c中，所示黑色部分为第一物体21，其由硬性材料形成，所示白色部分为连接体31，其由弹性材料形成。

作为上述两种实现方式的结合，还可以是第一物体21和连接体31所形成的颜色、材料特性均不同，在图3c中，所示黑色部分为第一物体21，且由硬性的彩色材料形成，所示白色部位31为连接体，且由弹性的透明材料形成。

作为上述实现方式的进一步实现方式，第一物体21和连接体31之间具有相辅的互锁结构，通过该互锁结构，第一物体21和连接体31可拆卸连接。

此外，可选的，所述连接体模型的外轮廓中，位于两个相邻第一模型之间的部分可以为平面或者内凹面。其中，本实施例中，连接体模型的对应两个相邻第一模型之间的部分可以为内凹面。一方面，通过内凹面与第一模型的其它轮廓相比，其延伸方向以及形状发生了一定的改变，因而较容易目视区分，且内凹面可以为弧面等，过渡处平滑美观，连接牢固；另一方面，连接体模型的这部分轮廓为内凹面时，打印与连接体模型对应的部分的材料消耗量减少，可以降低打印成本。

具体的，图4a是本发明实施例一提供的3d打印方法打印的另一种第一物体的结构示意图。图4b是本发明实施例一提供的3d打印方法打印的另一种连接体的结构示意图。图4c是本发明实施例一提供的3d打印方法打印的另一种3d打印物体的结构示意图。参照图4a、4b、4c，图4a示出了多个第一模型对应的第一物体22，图4b示出了连接体模型所对应的，用于连接多个第一物体22的连接体32，图4c示出了包括第一物体22和连接体32的3d打印物体12，其中，图4b所示连接体32的形状适配于图4a所示第一物体22包围所形成的形状，且连接体32与任意两个第一物体22所形成的面为内凹面。

其中，当连接体模型的对应相邻两个第一模型之间的部分具有内凹面时，不同内凹面的凹陷程度或者是内凹弧度也可以不一样。

例如，图5a是3d模型中形成连接体的面交叉的结构示意图。图5b是3d模型中调整面的内凹程度使面不交叉的结构示意图。参照图5a和图5b所示，3d模型1在存在第一模型2”’与其他第一模型2、2’、2”距离相对较远的情况时，若连接体模型3连接多个第一模型2、2’、2”、2”’的面的内凹程度相同，则第一模型2”’与第一模型2’所形成的内凹面与第一模型2”’与第一模型2”所形成的内凹面交叉，如图5a虚线圆框4所示，如上述所述，在对连接体模型3进行切片时，若连接体模型3存在如图5a虚线圆框4所示的线段交叉部分，则将导致切片失败或出错，最终导致3d打印物体1打印中断或失真。

因此，本发明设置任意两个第一模型之间所形成的不同面的内凹程度不同，参照图5b，将图中第一模型2”’与第一模型2’所形成的内凹面与第一模型2”’与第一模型2”所形成的内凹面的内凹程度减小，形成如图5b虚线圆框5所示的面，其内凹程度减小，使面与面不交叉，形成适应切片要求的3d模型1。

进一步的，在图5b虚线圆框5所示的面的内凹程度决定了两者之间的距离，出于后处理考虑，在面不相交的前提下可以进一步减小虚线圆框5所示面的内凹程度，增加两个面之间的距离，防止后处理时处理不当出现断裂。另一方面，出于材料消耗考虑，在两个面之间的距离足够大时，如图5b中实线圆框6所示的面，其内凹程度可适当增加，以减少打印连接体时所使用的材料量，有利于降低打印成本，同时减少打印时间。

作为上述实施例一中的一个具体应用，在治疗粉碎性骨折的示例中，所述3d打印物体可以为碎骨模型，所选取的第一物体为碎骨，用白色材料形成，连接体用透明材料形成，在碎骨较多时，医生无法完全记忆多个碎骨的所在位置，即使在手术过程中使用该碎骨模型作为对比，在手术时间过长时也有可能出现忘记已处理的碎骨，提高手术风险。此外，手术前，医生需要提前记忆碎骨的所在位置，手术过程中，医生的注意力需要高度集中，分神回忆碎骨位置可能分散注意力，导致手术时间延长，手术风险进一步提高。

此外，在手术过程中，医生每完成一个碎骨的处理工作，旁边的医务人员可在碎骨模型上拆卸对应的碎骨，医生仅需要观察碎骨模型上的残留碎骨，在碎骨与连接体颜色不同的直观表达下，即可知晓残留碎骨的位置和数量，也不需提前记忆，实施方式简单实用，且可降低手术风险。

本实施例中，3d打印方法包括先在多个待打印模型中选取至少两个第一模型，然后生成连接在第一模型之间的连接体模型，连接体模型和第一模型的至少部分外轮廓重合；最后根据第一模型和连接体模型打印3d打印物体。这样能够保持待打印物体的各部分在空间上的相对位置，同时连接体模型对待打印物体的遮挡也较少，便于观察到目标物体或者目标组织。

实施例二

在需要进行打印的多个物体中，除了能够显露在外的目标观察物体外，还可能存在有位于内层的非目标观察物体或者是明显没有被遮挡的目标观察物体。此时，如果让连接体模型连接这些非目标观察物体或者明显未被遮挡的目标观察物体，则可能让连接体模型生成结构较为薄弱，容易损坏的形状。

具体的，可以将待打印物体中，显露在外的物体，也就是对应第一模型的物体作为第一物体，而将位于内层的非目标观察物体或者明显没有这样的目标观察物体作为第二物体。图6a为将第二物体作为选定的目标观察物体时打印的第一物体的结构示意图。图6b为将第二物体作为选定的目标观察物体时打印的连接体的结构示意图。图6c为将第二物体作为选定的目标观察物体时打印的3d打印物体的结构示意图。参照图6a、6b、6c，图6a示出了第一物体23和第二物体23’，图6b示出了连接多个第一物体23和第二物体23’的连接体33，图6c示出了包括第一物体22、第二物体23’和连接体32的3d打印物体13，其中，第二物体23’为明显没有被遮挡的目标观察物体，若将第二物体23’也作为步骤s101中选取的目标观察物体，则生成的连接体如图6b所示，所形成的3d打印物体13可能出现如图6c所示的情况，由于多个第一物体23存在体积较小的第一物体23，如图6c中虚线圆框331中所示第一物体23，所生成的图6c中虚线圆框331所示的连接体33较细，这将可能导致完成打印的3d打印物体13在后处理过程中在该位置出现断裂的情况发生；若将虚线圆框331内形成连接体的面的内凹程度减小，使对应连接体部分加粗增大，则可能在虚线圆框331内的第一物体23和连接体两者体积差异过大时，观察者可能忽略该第一物体23。

因此，为了解决因在第一物体内层存在第二物体，导致连接体可能具有薄弱或者不合理的结构的问题，当多个待打印模型中存在位于第一模型所围成的区域内的待打印模型时，需要对待打印模型进行区分。图7是本发明实施例二提供的另一种3d打印方法的流程示意图。如图7所示，在前述实施例一中，步骤s101，也就是在多个待打印模型中选取至少两个第一模型的步骤之后，以及，步骤s102，也就是在生成连接在第一模型之间的连接体模型之前，还包括：

s1011、将位于第一模型所围成的区域内的待打印模型作为第二模型，其中，第二模型位于在连接体模型内部，且第二模型具有未被第一模型遮挡的表面。

此外，本实施例中，在步骤s102后，同样还包括根据第一模型和连接体模型打印3d打印物体的s103步骤，上述各个已有步骤的具体内容可参见前述实施例一中的说明，此处不再赘述。

这样，位于多个第一模型所围成的区域内部的待打印模型，可以视其为第二模型，在生成连接体模型时，连接体模型的外轮廓仅根据第一模型的位置和形状而确定，所以第二模型并不会影响连接体模型的外部轮廓，使得连接体模型可以具有强度适宜的结构，避免因第二模型的干扰，而造成连接体模型出现不合理的结构和形状。此时，第二模型可以全部位于连接体模型的内部，并被连接体模型所包裹。此外，第二模型具有未被第一模型遮挡的表面，因而用户或者观察者仍可以通过第一模型之间间隙观察到第二模型。

其中，当连接体模型和待打印模型采用不同打印材料打印时，为了避免连接体模型所成型的连接体遮挡对应第二模型所成型的物体，可选的，在连接体模型内部包含第二模型时，连接体模型使用透明材料成型，第二模型使用彩色材料成型，有助于观察者透过透明的连接体观察到内部的和第二模型相对应的第二物体。

具体的，图8a为本发明实施例二提供的3d打印方法打印的第一物体的结构示意图。图8b为本发明实施例二提供的3d打印方法打印的连接体的结构示意图。图8c为本发明实施例二提供的3d打印方法打印的3d打印物体的结构示意图。参照图8a、图8b和图8c，图8a示出了在多个物体中选取的第一物体23，每个第一物体23均对应待打印模型中的一个第一模型。图8b示出了将第二物体23’，也就是与第二模型对应的物体作为非选取目标时生成的连接体，该连接体与连接体模型相对应。图8c示出了第一物体23、第二物体23’和连接体34的3d打印物体14，通过将第二物体23’作为非选取目标，以此减小3d打印物体14连接体34断裂的可能性。

在前述实施例一的碎骨案例上，也可以应用本实施例上述内容的具体实现方式来实现。其中，碎骨模型的碎骨分布通常是不规则的，且碎骨的体积大小不一。所以，可以将碎骨模型分为外围碎骨与内围碎骨，在外围碎骨存在体积较小的碎骨且内围碎骨明显没有被外围碎骨所遮挡时，外围碎骨作为第一物体，被外围碎骨包围的内围碎骨作为第二物体，以此防止对应碎骨体积较小的连接体部分较细的缘故导致断裂的情况发生。

上述内围碎骨也可以是其他关键组织，在3d打印物体14中表示该关键组织的具体位置，提示医生在手术过程中注意避开，降低手术风险，提高手术成功率。

本实施例中，3d打印方法包括先在多个待打印模型中选取至少两个第一模型，然后将位于第一模型所围成的区域内的待打印模型作为第二模型，其中，第二模型位于在连接体模型内部，且第二模型具有未被第一模型遮挡的表面；再生成连接在第一模型之间的连接体模型，连接体模型和第一模型的至少部分外轮廓重合；最后根据第一模型和连接体模型打印3d打印物体。这样能够在待打印的物体中包括有位于内层的非目标观察物体或者是明显没有被遮挡的目标观察物体时，让连接体模型具有强度和尺寸合适的结构，避免连接体出现结构较为薄弱的情况。

实施例三

本发明还提供一种3d打印装置，用于通过上述实施例一至五中的3d打印方法进行包含多个分散物体的3d打印物体的打印。图9是本发明实施例三提供的一种3d打印装置的结构示意图。如图9所示，本实施例提供的3d打印装置，具体包括成型组件41、支撑平台42和控制器43，控制器43与成型组件41电连接，控制器43用于执行前述实施例中的3d打印方法，以使成型组件23在支撑平台42上形成3d打印物体44。

具体的，该3d打印装置可以根据待打印模型以及连接体模型的分层数据进行逐层打印并叠加，最终形成所述3d打印物体。具体的，参照图9，3d打印装置包括成型组件41、支撑平台42和控制器43，成型组件41与支撑平台42相对设置，控制器43分别与成型组件41和支撑平台42连接。

本实施例所使用的成型组件41为喷墨头，根据分层数据通过控制器24控制喷墨头内部的变形部件产生形变，使打印材料从喷墨头上的喷嘴喷射而出，着陆在支撑平台42的目标降落位置上，在待打印模型以及连接体模型的一个或多个层形成后，控制器43控制支撑平台42或喷墨头相对移动相应层的距离，多层叠加形成3d打印物体44。

参照图9，上述打印装置还包括校平部件45，用于在喷墨头喷射材料后对材料进行校平。另外，在所在所喷射材料为温度固化材料时，校平部件45可进行加热以熔化在校平时所接触的材料，具体实现方式可以是在校平部件45内部嵌入加热器、电阻丝等加热源。

参照图9，上述打印装置还包括固化部件46，用于在喷墨头喷射材料和校平部件45校平后对材料进行固化，在所喷射材料为光敏树脂材料时，固化部件46可以是led灯、氙灯或激光等辐射源，通过辐射使材料发生光固化反应形成固化的材料层；在所喷射材料为温度固化材料时，固化部件46可以是风扇等冷却源，通过降低材料温度使材料发生凝固固化形成固化的材料层。

作为一种可选的方式，在3d打印物体中的连接体和其它部分由不同打印材料形成时，成型组件41为具有至少两个通道的喷墨头或至少两个单通道的喷墨头，不同的通道可存储不同的打印材料，在打印时根据矫正器模型不同部位的材料组成数据，喷射对应的材料，形成该部位。

本实施例中，3d打印装置具体包括成型组件、支撑平台和控制器，控制器与成型组件电连接，控制器用于执行3d打印方法，以使成型组件在支撑平台上形成3d打印物体。这样能够保持待打印物体的各部分在空间上的相对位置，同时连接体模型对待打印物体的遮挡也较少，便于观察到目标物体或者目标组织。

实施例四

本实施例还提供一种3d打印物体。本实施例中的3d打印物体，可以通过前述实施例一至三的3d打印方法以及3d打印装置而打印实现。具体的，3d打印物体具体可以包括目标物体和连接体，目标物体包括至少两个第一物体，连接体连接在第一物体之间，连接体和第一物体的至少部分外轮廓重合。

其中，第一物体可以为目标观察物体，也就是未被外部其它物体的模型所遮挡，可直接在3d打印物体表面上观察到的物体。而连接体连接在不同第一物体之间，以起到连接和支撑分散设置的第一物体的作用。

其中，作为一种可选的方式，目标物体还包括第二物体，第二物体位于第一物体共同围成的区域内，且第二物体位于连接体内部。目标物体中的第二物体位于连接体内部，这样在生成连接体时，连接体的外轮廓并不受第二物体的影响，而是将第二物体包裹在连接体之中。这样所形成的连接体的形状和结构具有较强的支撑能力，且结构较为合理。具体的，第一物体、连接体和第二物体的具体结构以及所对应的模型的特征可以参照前述实施例的描述，此处不再赘述。

此外，可选的，目标物体和连接体所用的打印材料不同。且进一步的，目标物体和连接体的打印材料的颜色、硬度等一种或多种材料特性均可以不同。这样可以从肉眼上直观的对目标物体和连接体进行区分。具体的，目标物体和连接体所用的打印材料不同时，其具体的材料选择可以参见前述实施例中的说明，此处不再赘述。

需要说明的是，当目标物体中包括第二物体时，连接体可以用透明材料成型，而第二物体采用有颜色的打印材料成型，这样外界可以透过透明的连接体而观察到内部的第二物体。

3d打印物体中，目标物体和连接体之间也可以具有多种不同的连接方式。例如，可选的，连接体和目标物体可以为分体结构，且连接体的边缘和目标物体之间设置有互锁结构。这样可以依靠互锁结构完成连接体和目标物体的连接。其中，当连接体和目标物体由具有弹性的材料成型时，互锁结构可以为卡接结构或者是卡接方式；而当连接体和目标物体由弹性较小的材料成型时，互锁结构可以为悬挂结构。此时，连接体和目标物体通过挂接的方式安装在一起。

此外，可选的，连接体和目标物体也可以为一体式结构。此时，连接体和目标物体在进行3d打印时就连接在一起，并可以根据打印材料的不同而进行区分。

本实施例中，3d打印物体具体可以包括目标物体和连接体，目标物体包括至少两个第一物体，连接体连接在第一物体之间，连接体和第一物体的至少部分外轮廓重合。这样连接体既能够连接第一物体并具有合适的支撑强度，同时也不会对第一物体造成过多遮挡，保证第一物体具有良好的视觉区分度。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。