3D打印文件的处理的制作方法

增材制造(additivemanufacturing)是根据表示数字模型的3d打印文件来制造三维对象的一种工艺。在此工艺过程中，3d打印文件可被拆包(unpack)并且被存储在存储区域中并且以后可从该存储区域进行处理。

附图说明

将参考附图仅通过示例的方式描述示例，其中对应的附图标记指示对应的部件，并且其中：

图1是根据一个示例的用于处理3d打印文件的示例方法的框图；以及

图2是一个示例3d打印机系统的框图。

具体实施方式

通过3d打印机系统或者增材制造系统来处理3d打印文件可以依赖于3d打印文件的结构以及由3d打印机系统使用的处理系统，还有其他一些东西。当3d打印文件被3d打印机系统处理时，该3d打印文件在预打印或预制造工艺中被处理并且通过增材制造工艺或者3d打印工艺生成物理对象。尤其，预打印或预制造工艺的性能可能是耗时间的并且耗磁盘空间的。举例来说，处理3d打印文件可包括存储其可包括大量数据的经解压内容以及以后处理所存储的3d打印文件内容。

因此，提供了一种处理3d打印文件的方法，该3d打印文件具有标头并且包括多个压缩文件。在一个示例中，该方法包括读取3d打印文件的标头的内容，基于该标头内容来识别多个压缩文件中的关系文件，基于该关系文件来识别多个压缩文件中的主3d模型文件，通过将主3d模型文件解压来创建数据流，以及用解析器分析该数据流，从而主3d模型文件在被解压时被直接处理。此外，提供了一种应用该方法的3d打印机系统以及一种用于存储使计算机处理器执行该方法的程序的计算机可读介质。因此，通过存储经压缩的输入3d打印文件和经处理的内容，可以避免存储3d打印文件的经解压的剩余内容，这可相应地节省处理时间和磁盘空间。

图1图示了用于处理3d打印文件的示例方法。3d打印，亦称为增材制造，是一种根据在某种格式中定义的数字模型来制造几乎任何形状的3d对象的工艺。用于处理包括数字3d模型的3d打印文件的方法可以实现于任何3d打印机中或者包括普通3d打印机技术的制造设备中。可能在制造设备的外部的处理器也可以处理用于处理3d打印文件的方法。在某些示例中，由包括至少一个3d打印机设备和处理器的3d打印机系统或者包括至少一个制造设备和处理器的增材制造系统来处理3d打印文件。

3d打印或者增材制造包括共同特征为添加材料以形成对象的一组技术，即，可以通过铺设连续的材料层直到创建了整个对象来创建对象。大量的材料(例如，沙、水泥、陶瓷、纺织品、生物材料、玻璃、树脂或塑料)可以被某些3d打印技术例如光固化(sla)、数字光处理(dlp)、连续液体界面制作(clip)、直接金属激光烧结(dmls)、选择性沉积层压、熔融沉积成型(fdm)以及选择性激光烧结(sls)所使用。通常，关于3d打印，术语“材料”要以这种意义来理解：能够用于生成对象的物理材料。

处理3d打印文件可以包括预打印工艺或者预制造工艺，即，3d打印机系统可以获得3d打印文件，3d打印文件包括准备好打印或者制造的3d模型文件。此外，3d打印系统可能够读取并且解释3d打印文件的文件结构。在某些示例中，处理还可以包括物理3d对象的实际增材制造工艺，即，3d打印文件由3d打印机系统使用以生产3d对象。处理3d打印文件还可以包括例如通过修改要制造的被包含在3d打印文件中的3d模型的参数来修改3d打印文件。3d模型可以在3d打印机外部的计算机系统上生成。3d打印文件可以包括表示3d模型的3d模型文件，其中3d打印文件可具有适合于3d打印系统或增材制造系统的特定文件格式。3d打印文件可具有各种文件格式。

在某些示例中，包括多个压缩文件的3d打印文件的格式基于开放打包约定标准(openpackagingconventionsstandard)。开放打包约定标准是描述打包模型的规范，即，如何用这些部件和关系来表示包(例如，3d打印文件)。这样的打包模型可以存储一起形成例如开放式xml文件规范的xml和非xml文件。在某些示例中，3d打印文件是开放式xml文档。即，它可以是包含xml文件、二进制文件以及其他类型文件的压缩文件。根据开放打包约定，3d打印文件可被定义为具有一组xml文件(文档部件)的文档。此外，可以定义文档部分之间的关系。在某些示例中，3d打印文件的格式基于开放打包约定，即，这个标准定义了3d打印文件例如在被实现为压缩文件包时如何构造。

在某些示例中，3d打印文件具有基于3d制造格式标准(3dmanufacturingformatstandard)的格式。3d制造格式或者3d文档格式标准(3ddocumentformatstandard，3mf)可以定义意欲通过3d打印机系统输出到物理形式的一个或多个3d对象。3mf实现由开放打包约定规范规定的普通包特征。即，具有3mf格式的3d打印文件可遵照开放打包约定。具有3mf格式的3d打印文件可表示3d模型。因此，实现3mf格式的3d打印文件包括关于如何通过增材制造技术生成物理对象的信息。3mf可用作独立的文件格式或者用作打印流水线中的有效载荷。术语“有效载荷”在本文中理解为3d打印文件中相互依赖的部分和关系的完整集合。具有3mf格式的3d打印文件可以以标记格式表示3d模型，即，3mf可以是使用例如元素、属性以及命名空间的基于xml的标记语言。3mf可设计成包括部分和关系的集合。3mf还扩展由开放打包约定规范规定的包括数字签名及缩略图的包特征。对于3mf的其他细节，参见“3dmanufacturingformat–corespecification&referenceguide(version1.1)；copyright3mfconsortium2015(3d制造格式-核心规范和参考指南(1.1版)；版权3mf联盟2015)”。

在某些示例中，3d打印文件包括多个压缩文件。术语“压缩文件”在本文中可被理解为压缩文件包内的多个文件。多个压缩文件可在3d打印文件中以随机形式排列。在某些示例中，多个压缩文件基于开放打包约定标准并且包括根据开放打包约定的具有xml格式或者任意其他格式的文件。在某些示例中，3d打印文件还包括非压缩文件。压缩文件可包括文档部分和文档部分之间的关系。即，3d打印文件可包括文档部分，例如，组成文件的内容的xml文件以及描述文档部分如何一起工作的关系。

在某些示例中，3d打印文件具有标头。通常，标头或标头文件可以是文本文件或文件的文本部分，其包括了包括多个压缩文件的3d打印文件的源代码的声明和其他部分。3d打印文件还可以包括多个标头。在某些示例中，3d打印文件是例如根据zip格式被压缩的。在后一种情况中，3d打印文件的一个(多个)标头可以是一个(多个)zip标头。在某些示例中，3d打印文件的标头包括多个压缩文件的信息，例如，文件名、大小以及在3d打印文件的压缩文件内的位置(例如，开始位置)，即，标头可以提供与3d打印文件中所包括的文件有关的信息。文件的标头可以包括与文件有关或者与多个文件有关的任何信息，例如，3d打印文件的源代码结构。3d打印文件中包含的多个压缩文件可以具有包括在标头中的位置。该位置可以定位3d打印文件内的压缩文件。

处理3d打印文件的示例方法包括在框10中读取3d打印文件的标头的内容。在读取之前，3d打印文件可以被提供至3d打印机系统的3d打印机，并且因此用作输入文件。在某些示例中，输入文件被存储在3d打印机中的磁盘或储存器上。在某些示例中，3d打印机可包括用于处理输入文件的处理器或固件。可以通过从储存器加载从数据处理系统接收3d打印文件。还可以从另一设备接收3d打印文件。在某些示例中，当3d打印文件是zip文件时，读取3d打印文件的标头的内容可以包括从3d打印文件zip标头加载zip文件内容。在某些示例中，可以是3mf文档格式的3d打印文件是可包含经压缩3d模型文件以及其他文件的zip文件。在某些示例中，读取3d打印文件的标头的内容包括将3d打印文件中所包括的多个压缩文件的标头内容的信息进行存储。标头内容还可以被部分地存储，即，在处理3d打印文件过程中没有用的标头信息不被存储在存储器上。

此外，在框12中，基于在该多个压缩文件中的标头内容来识别关系文件。在某些示例中，关系文件可以是根据开放打包约定标准的开放打包约定关系文件。根据开放打包约定，多个压缩文件可包括文档部分和该文档部分之间的关系。即，3d打印文件可包括文档部分，例如，可组成文件的内容的xml文件，以及可以是例如在关系文件中包含的、描述文档部件如何一起工作的关系。在某些示例中，关系文件指向初始文档部分的集合，例如3d模型。关系文件可以被定义成识别3d打印文件内的3d有效载荷的根(例如，3d模型部分)。在某些示例中，关系文件可以指向对3d有效载荷的根进行识别的3d模型部分。有效载荷包括用于处理3d模型的部分(例如，缩略图和3d结构)的全部集合。对于与文档部分和关系有关的更多信息，参见开放打包约定规范(例如，ecma376-2和iso/iec29500-2)。

在框14中，该示例方法还包括基于该关系文件来识别在该多个压缩文件中的主3d模型文件。关系文件可以包括指向主3d模型文件的指针。在某些示例中，识别可以包括查找包(例如，3d模型文件)中的首要3d有效载荷。主3d模型文件是压缩文件的一部分并且可以涉及要创建的对象。在某些示例中，主3d模型文件涉及要通过3d制造工艺作为单个操作来创建的多个对象。在某些示例中，主3d模型文件是3mf文档格式。在某些示例中，主3d模型文件是xml格式。在某些示例中，识别在该多个压缩文件中的主3d模型文件包括用解析器解析开放打包约定关系文件。任何解析器可用于解析关系文件。解析器或者处理器是取得输入数据(例如3d打印文件)、分析该数据并且最后将其中所包含的信息提供至应用的软件组件。在某些示例中，解析器是xml解析器。xml解析器可以分析xml文件并且将xml文件的信息提供至应用。在某些示例中，该解析器是处理包括多个xml文件的xml流的xml流解析器。在某些示例中，xml解析器解析可以是xml格式的关系文件，从而识别主3d模型文件。在某些示例中，识别主3d模型文件的过程包括处理在某一文件夹中已被识别的关系文件。该关系文件可包括涉及3d模型文件的关系。在某些示例中，关系还涉及缩略图。缩略图可以是包含了表示要打印的3d对象的图像(例如以jpeg或者png格式)的3d打印文件的文档部分。在某些示例中，识别主3d模型文件包括遵照在关系文件中包括的、至主3d模型文件的链接或指针。在某些示例中，主3d模型文件可以定位在包括关于与3d模型有关的结构的其他信息的文件夹中。

根据示例方法，在框16中，通过将多个压缩文件中的主3d模型文件解压来创建数据流。创建数据流可以包括创建提取流。此外，基于提取流，从3d打印文件读取经压缩的3d模型文件，并且解压算法将被用于将经压缩的3d模型文件解压。数据流可以是包括多个xml文件的xml流，其可用作对xml流解析器的输入。根据开放打包约定，通过使用流来获取文档部分，例如主3d模型文件。在某些示例中，解压主3d模型文件基于紧缩(deflate)算法。在某些示例中，解压主3d模型文件基于适合于开放打包约定标准的rfc1951标准。rfc1951算法可以是被开放打包约定允许的仅有压缩算法。

在框18中，用解析器分析该数据流，从而主3d模型文件在被解压时被直接处理。即，解析器可以在3d模型文件刚被拆包时就处理该3d模型文件，从而避免将未压缩3d模型文件写入存储器。在某些示例中，该方法还包括为3d打印机系统的3d打印机制作可用的经处理结构。在某些示例中，分析数据流可包括存储该3d模型文件的经处理结构，即，可以避免存储3d打印文件的未压缩内容。在某些示例中，经处理结构由3d打印机的固件来进一步处理。在某些示例中，解析器可以在数据流刚被拆包就处理该数据流。在某些示例中，用解析器分析数据流包括读取3d模型文件的数据流，从而避免对3d打印文件的全部内容的读取操作。在某些示例中，当3d模型文件已被解压时立刻发生遍历该数据流。

在某些示例中，主3d模型文件可参考其他模型文件，以通过在分离的执行线程中创建解析流来使解析并行化。在某些示例中，当3d打印文件是3mf格式时，并行化是可能的。

在本文所公开的方法的一个具体示例中，3d打印文件可以是3mf包结构，即，3d打印文件可以根据下列示例3mf根结构来构建：

3d打印文件可包括多个压缩文件，其中压缩文件可位于几个文件夹中，例如，3d/文件夹、metadata/文件夹以及_rels/文件夹。3mf根结构还可以包括[content_types].xml文件。在读取了3d打印文件的标头内容(框10)之后，在多个压缩文件中识别位于_rels/文件夹中的关系文件(“.rels”)(框12)：

基于可以包括关于关系的示例代码的以下摘录的关系文件(“.rels”)，主3d模型文件(“3dmodel.model”)被识别：

<？xmlversion＝"1.0"encoding＝"utf-8"？>

<relationshipsxmlns＝http://schemas.openxmlformats.org/package/2006/relationships">

<relationshipid＝"rel0"target＝"/3d/3dmodel.model"

type＝http://schemas.microsoft.com/3dmanufacturing/2013/01/3dmodel/>

<relationshipid＝"rel1"target＝"/metadata/thumbnail.png"

type＝"http://schemas.openxmlformats.org/package/2006/relationships/metadata/thumbnail>

</relationships>

…

通过遵照指向主3d模型文件的、在关系文件中包含的链接/3d/3dmodel.model，可以识别主3d模型文件(框14)。为了这个效果，解析器可以解析关系文件中所包含的文本串“3dmodel.model”。当文本串已被识别时，这将用作至主3d模型文件的链接。除了3dmodel.model文件，3d/文件夹还可以包括texture/文件夹和_rels/文件夹：

关系文件(“.rels”)还可以包括指向位于/metadata/thumbnail.png中的缩略图文件的关系，如下：

此外，主3d模型文件(“3dmodel.model”)将被解压并且用解析器来分析，从而主3d模型文件在被解压时直接处理该主3d模型文件(框16和框18)。

现在参考图2，图2图示了包括处理器21、机器可读存储介质22以及打印机构23的示例3d打印机系统20的框图。打印机构23可以是3d打印机的一部分。存储介质22包括输入文件24(例如，表示zip包的3d打印文件)，还有其他数据和程序。3d打印机系统20可以特别配置为执行本文描述的处理。在某些示例中，处理器21可执行被存储在存储介质22中的输入文件24，其中输入文件24包括根据图1中描述的示例方法的用于由3d打印机系统处理3d打印文件的示例方法。在某些示例中，3d打印机系统20可由也可以包括处理器和储存器的个人计算机来控制。个人计算机与3d打印机系统20之间的通信可通过网络连接来建立。

机器可读存储介质22可以是任意电子的、磁的、光的或其他的存储可执行指令的物理存储设备。因此，机器可读存储介质22可以是例如随机存取存储器(ram)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存、存储驱动器、光盘等。

尽管已详细描述了几个示例，但要理解的是所公开的示例可以修改。因此，前面的描述应认为是非限定性的。