基于流式传输技术的3d打印方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了的基于流式传输技术的3D打印方法和系统中，服务器将3D模型文件数据分解为多个数据包，并以数据流形式按顺序将压缩并加密后的多个数据包发送给目标3D打印设备，由服务器向目标3D打印设备发送打印指令，并且在数据包全部发送完毕之后，向目标3D打印设备发送删除指令。目标3D打印设备接收服务器发送的以数据流形式发送的多个数据包，依次解密并解压缩之后存储在内存中，并在接收到服务器发送的打印指令后，开始从内存中按顺序读取数据包开始打印3D模型，在打印完3D模型之后，接收到服务器发送的删除指令，将内存中以及缓存中存储的数据包全部删除，解决了3D打印模型数据容易被非法窃取和传播的技术问题。
【专利说明】
基于流式传输技术的3D打印方法和系统
技术领域
[0001]本发明属于3D打印技术领域，具体地说，是涉及一种基于流式传输技术的3D打印方法和系统。
【背景技术】
[0002]3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或者塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。这使得用户若想定制个性3D打印产品时，需要依靠专业设计人员来设计数字模型文件，并使用3D打印设备来打印。
[0003]3D云打印服务平台能够基于互联网技术选择3D打印服务商来实现远程3D打印，使得用户可以通过互联网来上传或在线创作个性化的3D打印产品，然后基于互联网传输来打印定制的3D产品，但目前的3D云打印服务平台缺乏版权保护机制，三维模型数据在互联网的传输过程中很容易被非法扩散和被窃取，给专业设计师或者模型提供者造成损失；同样，在模型数据发送到3D打印服务商后，也容易被3D打印服务商无限制的打印或扩散，给专业设计师或者模型提供者造成损失。
[0004]现有的一些保护3D模型数据版权的方法例如:在3D多边形网络模型数据中嵌入数字水印，在他人未经许可使用这些数据时可以以水印为证追究侵权责任;或者，对文件加密而使授权用户可以解密使用，而未授权的用户无法完全取得模型文件内容；但加水印的方式虽然在发生纠纷的时候可以以水印为证追究侵权责任，但是仍无法阻止3D模型被非法打印和传播;而文件加密的方式，虽然保护了文件在传输过程中被窃取后无法被传播，但在授权方被解密以后，仍存在被非法打印和传播的可能性。
[0005]综上，现有技术都无法从根本上杜绝3D模型文件被非法窃取打印和传播的问题。
【发明内容】
[0006]本申请提供了一种基于流式传输技术的3D打印方法和系统，解决现有的3D打印模型文件容易被非法窃取和传播的技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现:
提出一种基于流式传输技术的3D打印方法，包括:将3D打印模型数据分解成多个数据包，并将每个数据包压缩并加密；向目标3D打印设备发送打印指令；以数据流形式按顺序向所述目标3D打印设备发送压缩并加密后的多个数据包;在数据包发送完毕之后，向所述目标3D打印设备发送删除指令。
[0008]进一步的，以数据流形式按顺序向所述目标3D打印设备发送压缩并加密后的多个数据包，具体为:在向目标3D打印设备发送打印指令之前，以数据流形式发送开头部分的数据包；以及，在向目标3D打印设备发送打印指令之后，按顺序以数据流形式发送开头部分之后的数据包。
[0009]进一步的，在向目标3D打印设备发送打印指令之前，所述方法还包括:向所述目标3D打印设备发送连接请求;判断是否连接到所述目标3D打印设备;若否，重新发送连接请求和/或发出连接失败的提示信息。
[0010]进一步的，按顺序向所述目标3D打印设备发送压缩并加密后的多个数据包过程中，所述方法还包括:每按照设定个数向所述目标3D打印设备发送数据包之后，判断是否接收到所述目标3D打印设备返回的接收确认信号;若是，再次按照设定个数向所述目标3D打印设备发送设定个数个数据包。
[0011]还提出一种基于流式传输技术的3D打印方法，包括:接收以数据流形式发送的数据包;所述数据包为3D打印模型数据分解后压缩和加密得到的；将数据包解压缩和解密后存储入内存中；在接收数据包过程中，若接收到打印指令，从所述内存中按顺序读取数据包开始打印3D模型;在3D模型打印完成之后，基于接收的删除指令删除存储的数据包数据。
[0012]进一步的，所述以数据流形式发送的数据包，具体为:在接收到打印指令之前，接收以数据流形式发送的开头部分的数据包;在接收到打印指令之后，接收以数据流形式发送的开头部分之后的数据包。
[0013]进一步的，在接收以数据流形式发送的数据包过程中，所述方法还包括:每接收一次设定个数的数据包之后，发送接收确认信号。
[0014]提出一种基于流式传输技术的3D打印系统，包括服务器和目标3D打印设备;所述服务器，包括数据包划分模块、压缩模块、加密模块、控制模块和发送模块;所述数据包划分模块，用于将3D打印模型数据分解成多个数据包;所述压缩模块，用于压缩每个数据包;所述加密模块，用于加密每个压缩的数据包;所述控制模块，用于向所述目标3D打印发送打印指令;所述发送模块，用于以数据流形式按顺序向所述目标3D打印设备发送压缩并加密后的多个数据包;在所述发送模块将数据包发送完毕之后，所述控制模块向所述目标3D打印设备发送删除指令;所述目标3D打印设备，包括接收模块、解密模块、解压缩模块、内存、打印模块和删除模块;所述接收模块，用于接收所述服务器以数据流形式发送的数据包;所述解密模块，用于解密所述接收模块接收的数据包;所述解压缩模块，用于解压缩所述解密后的数据包，并将解压缩的数据包数据存入所述内存;在接收数据包过程中，若接收到打印指令，所述打印模块从所述内存中按顺序读取数据包开始打印3D模型;所述删除模块，在所述打印模块完成3D模型的打印之后，基于接收的删除指令删除所述内存中存储的数据包。
[0015]进一步的，所述服务器还包括连接模块;所述目标3D打印设备为多个;所述连接模块，用于在所述控制模块向所述目标3D打印设备发送打印指令之前，向选定的目标3D打印设备发送连接请求并连接所述选定的目标3D打印设备，并判断是否连接到所述选定的3D打印设备，若没有连接上，则重新发送连接请求和/或发出连接失败的提示。
[0016]进一步的，所述目标3D打印设备还包括接收确认模块;所述发送模块，每此按照设定个数向所述目标3D打印设备发送数据包，所述接收模块，在接收到设定个数的数据包之后，所述接收确认模块向所述服务器发送接收确认模块，所述服务器的控制模块在判断接收到所述接收确认信号之后，所述发送模块再次按照设定个数向所述目标3D打印终端发送设定个数个数据包。
[0017]与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是:本申请提出的基于流式传输技术的3D打印方法和系统中，服务器在发送3D模型文件之前，将3D模型文件数据分解为多个数据包，并以数据流形式按顺序将压缩并加密后的多个数据包发送给目标3D打印设备，由服务器向目标3D打印设备发送打印指令，并且在数据包全部发送完毕之后，向目标3D打印设备发送删除指令。目标3D打印设备接收服务器发送的以数据流形式发送的多个数据包，依次解密并解压缩之后存储在内存中，并在接收到服务器发送的打印指令后，开始从内存中按顺序读取数据包开始打印3D模型，在打印完3D模型之后，接收到服务器发送的删除指令，将内存中以及缓存中存储的数据包全部删除。以上过程中，一方面，从服务器发送至目标3D打印设备的数据包按照流文件方式压缩并加密，保证了数据传输过程中的保密性;另一方面，打印过程完全由专业设计人员或者模型提供者掌握的服务器控制，在打印完成后，服务器发送删除指令控制目标3D打印设备将所有打印数据删除，杜绝了接收方在打印完成之后掌握了 3D模型数据从而可以再次或者多次打印3D模型的可能性，真正有效的保护了专业设计师或者模型提供者的作品版权，防止3D模型被复制、修改、甚至交易或者分享，解决了现有的3D打印模型文件容易被非法窃取和传播的技术问题。
[0018]结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。
【附图说明】
[0019]图1为本申请实施例提出的基于流式传输技术的3D打印方法流程图；
图2为本申请实施例提出的基于流式传输技术的3D打印方法流程图；
图3为本申请实施例提出的基于流式传输技术的3D打印系统框图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本申请的【具体实施方式】作进一步详细地说明。
[0021 ]本申请提出的基于流式传输技术的3D打印方法和系统，旨在实现3D打印模型数据不但在传输过程中不被非法窃取，在传输至接收方后，也杜绝接收方的非法复制和传播。
[0022]本申请实施例从发送方和接收方两方面来阐述提出的基于流式传输技术的3D打印方法。
[0023]如图1所示，从发送方，也即提供3D打印模数据的专业设计师或者模型提供者，本申请提出的基于流式传输技术的3D打印方法，包括如下步骤:
步骤SI 1:将3D打印模型数据分解成多个数据包，并将每个数据包压缩并加密。
[0024]3D打印模型数据需要进行预处理:将3D打印模型数据进行分片，转换成打印设备制造执行代码，例如G代码，然后再分解成多个数据包。
[0025]将每个数据包进行压缩之后按照加密算法加密，生成数据流文件。
[0026]步骤S12:向目标3D打印设备发送打印指令。
[0027]目标3D打印设备为数据接收方，例如接收用户或者3D打印服务商，该目标3D打印设备可以是默认设置的设备，也可以是根据选择机制在多个3D打印设备中挑选出来的设备。
[0028]目标3D打印设备的启动由发送方控制，在发送方没有发送打印指令之前，接收方仅接收数据包，对数据包做解压缩、解密以及存储工作，在发送方发送打印指令后，才执行从内存中读取数据开始打印的工作。
[0029]步骤S13:以数据流形式按顺序向目标3D打印设备发送压缩并加密后的多个数据包。
[0030]本申请实施例不限制打印指令发送的顺序，可以在开始发送数据包同时发送打印指令，也可以在发送一些数据包之后再发送。一种优选的实施例方案是，在向目标3D打印设备发送打印指令之前，先以数据流形式发送开头部分的2-3个或更多个数据包，目标3D打印设备在接收后先解压缩和解密后存储在内存中，然后发送方再发送打印指令，目标3D打印设备在接收到打印指令后，一方面开始按顺序从内存中读取数据开始打印，保证目标3D打印设备在接收到打印指令后即有数据可以开始打印；另一方面，发送方在向目标3D打印设备发送打印指令之后，继续按顺序以数据流形式发送开头部分之后的数据包，而3D打印目标设备在打印的同时，继续接收数据包并解压缩和解密后按顺序存储在内存中以供打印使用。
[0031]如前所述，接收方可以是与发送方固定连接的打印设备，也可以是多台可以选择的打印设备，例如可以提供打印服务的多家3D打印服务商或者定制3D模型的客户3D打印设备等等，在这种情况下，发送方根据选择机制选择连接接收方的3D打印设备之后，才可以发送3D打印模型数据，因此在向目标3D打印设备发送数据包和打印指令之前，需要向目标3D打印设备发送连接请求并开始连接，并判断是否连接到目标3D打印设备，若连接到则可开始发送数据，若没有连接到，则需要等待、或者重新发送连接请求、或者在超出连接设定时间后发出连接失败的提示信息。
[0032]发送方在发送数据时，每次向接收方，也即目标3D打印设备，发送设定个数个压缩并加密的数据包，目标3D打印设备在接收到之后，会向发送方返回接收确认信号以确认此次发送接收成功，发送方每发送一次数据包之后，需要判断是否接收到目标3D打印设备返回的接收确认信号，若接收到了，则再次按照设定个数向目标3D打印设备发送设定个数个数据包，否则将一直处于等待发送状态。
[0033]步骤S14:在数据包发送完毕之后，向目标3D打印设备发送删除指令。
[0034]当3D打印模型数据全部发送完成之后，发送方向目标3D打印设备发送出删除指令，该删除指令旨在指示目标3D打印设备删除内存以及缓存中存储的数据包，将3D打印模型数据完全从目标3D打印设备中删除，杜绝接收方在第一次打印完成后，复制存储在内存中的数据包实现3D模型的非法复制和传播。
[0035]如图2所示，从接收方，也即接收3D打印模型数据的3D打印服务商或者定制3D模型方提供的3D打印设备，本申请相应发送方也提出一种基于流式传输技术的3D打印方法，包括如下步骤:
步骤S21:接收以数据流形式发送的数据包。
[0036]如前所述，接收的数据包为发送方将3D打印模型数据分段后，压缩并加密后发送的数据包。
[0037]步骤S22:将数据包解压缩和解密后存储入内存中。
[0038]步骤S23:在接收数据包过程中，若接收到打印指令，从内存中按顺序读取数据包开始打印3D模型。
[0039]具体的，发送方先以数据流形式发送开头部分2-3个或更多个数据包给目标3D打印设备之后再发送打印指令；目标3D打印设备，在接收到打印指令之前，接收以数据流形式发送的开头部分的数据包;然后解压缩和解密之后存储在内存中，在接收到打印指令之后，接收以数据流形式发送的开头部分之后的数据包，并从内存中按顺序读取已存储的数据开始打印3D模型。
[0040]发送方每次按照设定个数的数据包进行发送，目标3D打印设备在每接收一次设定个数的数据包之后，向发送方返回一次接收确认信号，发送方只有在接收到该接收确认信号后，才会进行下一次数据发送，否则会一直等待而不发送数据。
[0041 ]上述，本申请提出的基于流式传输技术的3D打印方法和系统中，发送方，例如专业设计师或模型提供者掌握的服务器，在发送3D模型文件之前，将3D模型文件数据分解为多个数据包，并以数据流形式按顺序将压缩并加密后的多个数据包发送给目标3D打印设备，由服务器向目标3D打印设备发送打印指令，并且在数据包全部发送完毕之后，向目标3D打印设备发送删除指令。目标3D打印设备接收服务器发送的以数据流形式发送的多个数据包，依次解密并解压缩之后存储在内存中，并在接收到服务器发送的打印指令后，开始从内存中按顺序读取数据包开始打印3D模型，在打印完3D模型之后，接收到服务器发送的删除指令，将内存中以及缓存中存储的数据包全部删除。
[0042]以上过程中，一方面，从服务器发送至目标3D打印设备的数据包按照流文件方式压缩并加密，保证了数据传输过程中的保密性;另一方面，打印过程完全由专业设计人员或者模型提供者掌握的服务器控制，在打印完成后，服务器发送删除指令控制目标3D打印设备将所有打印数据删除，杜绝了接收方在打印完成之后掌握了3D模型数据从而可以再次或者多次打印3D模型的可能性，真正有效的保护了专业设计师或者模型提供者的作品版权，防止3D模型被复制、修改、甚至交易或者分享，解决了现有的3D打印模型文件容易被非法窃取和传播的技术问题。
[0043]并且，对于专业设计师或者模型提供者来说，因为本申请提出的基于流式传输技术的3D打印方法保证了3D打印模型数据在传输过程中以及打印完成后不被非法窃取和传播，因此能够实现设计作品按接收方的购买次数分次打印制造，这样有利于更好地发挥设计作品的价值，维护专业设计师或模型提供者的利益。
[0044]基于上述提出的基于流式传输技术的3D打印方法，本申请实施例还提出一种基于流式传输技术的3D打印系统，如图3所示，包括至少一个目标3D打印设备31和服务器32。
[0045]服务器32包括数据包划分模块321、压缩模块322、加密模块323、控制模块324和发送模块325;数据包划分模块321用于将3D打印模型数据分解成多个数据包;压缩模块322用于压缩每个数据包;加密模块323用于加密每个压缩的数据包;控制模块324用于向目标3D打印设备发送打印指令;发送模块325用于以数据流形式按顺序向目标3D打印设备31发送压缩并加密后的多个数据包;在发送模块325将数据包发送完毕之后，控制模块324向目标3D打印设备发送删除指令。
[0046]目标3D打印设备31包括接收模块311、解密模块312、解压缩模块313、内存314、打印模块315和删除模块316;接收模块311用于接收服务器以数据流形式发送的数据包;解密模块312用于解密接收模块接收的数据包;解压缩模块313用于解压缩解密后的数据包，并将解压缩的数据包数据存入内存314 ；在接收数据包过程中，若接收到打印指令，打印模块315从内存314中按顺序读取数据包开始打印3D模型;删除模块316在打印模块完成3D模型的打印之后，基于接收的删除指令删除内存中存储的数据包。
[0047]服务器32还包括连接模块325，用于在控制模块324向目标3D打印设备发送打印指令之前，向目标3D打印设备发送连接请求并连接目标3D打印设备，并判断是否连接到3D打印设备，若没有连接上，则重新发送连接请求和/或发出连接失败的提示。
[0048]目标3D打印设备31还包括接收确认模块317;服务器的发送模块321每次按照设定个数向目标3D打印设备发送数据包，目标3D打印设备的接收模块311在接收到设定个数的数据包之后，接收确认模块317向服务器发送接收确认模块，服务器的控制模块324在判断接收到接收确认信号之后，发送模块321再次按照设定个数向目标3D打印终端发送设定个数个数据包。
[0049]具体的系统工作方法已经在上述基于流式传输技术的3D打印方法中详述，此处不予赘述。
[0050]应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.基于流式传输技术的3D打印方法，其特征在于，包括: 将3D打印模型数据分解成多个数据包，并将每个数据包压缩并加密； 向目标3D打印设备发送打印指令； 以数据流形式按顺序向所述目标3D打印设备发送压缩并加密后的多个数据包； 在数据包发送完毕之后，向所述目标3D打印设备发送删除指令。2.根据权利要求1所述的基于流式传输技术的3D打印方法，其特征在于，以数据流形式按顺序向所述目标3D打印设备发送压缩并加密后的多个数据包，具体为: 在向目标3D打印设备发送打印指令之前，以数据流形式发送开头部分的数据包；以及，在向目标3D打印设备发送打印指令之后，按顺序以数据流形式发送开头部分之后的数据包。3.根据权利要求1所述的基于流式传输技术的3D打印方法，其特征在于，在向目标3D打印设备发送打印指令之前，所述方法还包括: 向所述目标3D打印设备发送连接请求； 判断是否连接到所述目标3D打印设备;若否， 重新发送连接请求和/或发出连接失败的提示信息。4.根据权利要求1所述的基于流式传输技术的3D打印方法，其特征在于，按顺序向所述目标3D打印设备发送压缩并加密后的多个数据包过程中，所述方法还包括: 每按照设定个数向所述目标3D打印设备发送数据包之后，判断是否接收到所述目标3D打印设备返回的接收确认信号;若是， 再次按照设定个数向所述目标3D打印设备发送设定个数个数据包。5.基于流式传输技术的3D打印方法，其特征在于，包括: 接收以数据流形式发送的数据包;所述数据包为3D打印模型数据分解后压缩和加密得到的； 将数据包解压缩和解密后存储入内存中； 在接收数据包过程中，若接收到打印指令，从所述内存中按顺序读取数据包开始打印3D模型; 在3D模型打印完成之后，基于接收的删除指令删除存储的数据包数据。6.根据权利要求5所述的基于流式传输技术的3D打印方法，其特征在于，所述以数据流形式发送的数据包，具体为: 在接收到打印指令之前，接收以数据流形式发送的开头部分的数据包； 在接收到打印指令之后，接收以数据流形式发送的开头部分之后的数据包。7.根据权利要求5所述的基于流式传输技术的3D打印方法，其特征在于，在接收以数据流形式发送的数据包过程中，所述方法还包括: 每接收一次设定个数的数据包之后，发送接收确认信号。8.基于流式传输技术的3D打印系统，包括服务器和目标3D打印设备;其特征在于， 所述服务器，包括数据包划分模块、压缩模块、加密模块、控制模块和发送模块;所述数据包划分模块，用于将3D打印模型数据分解成多个数据包;所述压缩模块，用于压缩每个数据包;所述加密模块，用于加密每个压缩的数据包;所述控制模块，用于向所述目标3D打印发送打印指令;所述发送模块，用于以数据流形式按顺序向所述目标3D打印设备发送压缩并加密后的多个数据包;在所述发送模块将数据包发送完毕之后，所述控制模块向所述目标3D打印设备发送删除指令； 所述目标3D打印设备，包括接收模块、解密模块、解压缩模块、内存、打印模块和删除模块;所述接收模块，用于接收所述服务器以数据流形式发送的数据包;所述解密模块，用于解密所述接收模块接收的数据包;所述解压缩模块，用于解压缩所述解密后的数据包，并将解压缩的数据包数据存入所述内存;在接收数据包过程中，若接收到打印指令，所述打印模块从所述内存中按顺序读取数据包开始打印3D模型;所述删除模块，在所述打印模块完成3D模型的打印之后，基于接收的删除指令删除所述内存中存储的数据包。9.根据权利要求8所述的基于流式传输技术的3D打印系统，其特征在于，所述服务器还包括连接模块;所述目标3D打印设备为多个； 所述连接模块，用于在所述控制模块向所述目标3D打印设备发送打印指令之前，向选定的目标3D打印设备发送连接请求并连接所述选定的目标3D打印设备，并判断是否连接到所述选定的3D打印设备，若没有连接上，则重新发送连接请求和/或发出连接失败的提示。10.根据权利要求8所述的基于流式传输技术的3D打印系统，其特征在于，所述目标3D打印设备还包括接收确认模块； 所述发送模块，每此按照设定个数向所述目标3D打印设备发送数据包，所述接收模块，在接收到设定个数的数据包之后，所述接收确认模块向所述服务器发送接收确认模块，所述服务器的控制模块在判断接收到所述接收确认信号之后，所述发送模块再次按照设定个数向所述目标3D打印终端发送设定个数个数据包。
【文档编号】G06F21/60GK105912941SQ201610359331
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】刘永辉, 马国军, 刘华
【申请人】海尔集团技术研发中心, 青岛海日高科模型有限公司, 青岛海尔智能技术研发有限公司