本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于嵌入式的面曝光3D打印機多屏異顯方法。

背景技術(shù)：

3D打印技術(shù)(又稱快速成型)是20世紀80年代后期出現(xiàn)的一種全新制造技術(shù)，它借助計算機、激光、精密傳動和數(shù)控等現(xiàn)代化手段，通過原材料的層層堆疊實現(xiàn)工件的快速制造。這種新興的制造技術(shù)將計算機輔助設(shè)計和計算機輔助制造集于一體，首先將事先繪制的三維實體模型按照某一厚度分層，再通過運動控制系統(tǒng)和光學系統(tǒng)相互配合完成原材料的固化堆疊工作。其成型實體不受外形限制，具有成型速度快，單件成本低、材料利用率高等優(yōu)點。能夠精確、直接的將處于虛擬模型階段的工件轉(zhuǎn)化為實體，從而更好的完成產(chǎn)品的相關(guān)分析驗證，大大提高工件生產(chǎn)效率。

面曝光3D打印是一種依托光敏樹脂聚合反應(yīng)實現(xiàn)材料固化成型的技術(shù)?；诿嫫毓夤に嚨?D打印設(shè)備直接利用常規(guī)DLP(Digital Light Processing)投影儀產(chǎn)生的可見光以平面形式照射樹脂材料，通過控制投影儀光強與照射時間實現(xiàn)樹脂固化，相比其他快速成型技術(shù)操控更加簡便，成型速度更快，能夠有效提高打印精度，獲得更高的表面質(zhì)量，同時又能夠顯著降低打印設(shè)備系統(tǒng)成本。

當前面曝光設(shè)備中為了實現(xiàn)多屏異顯(多個屏幕同時顯示不同內(nèi)容)，普遍使用裝有windows系統(tǒng)的筆記本電腦或工業(yè)控制電腦運行3D打印機控制軟件，二者均存在無法克服的成本高昂、功耗大、設(shè)備發(fā)熱等問題。

國內(nèi)現(xiàn)有基于嵌入式系統(tǒng)的面曝光DLP設(shè)備無法讀取SLC文件，只能逐次讀取單張BMP圖片文件，存儲空間耗費巨大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種基于嵌入式的面曝光3D打印機多屏異顯方法，本發(fā)明制造成本降低、系統(tǒng)功耗低、設(shè)備發(fā)熱低，并且大大降低存儲空占用。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方法實現(xiàn)：

一種基于嵌入式的面曝光3D打印機多屏異顯方法，包括以下步驟：

步驟1)準備開發(fā)板，對該開發(fā)板進行Linux系統(tǒng)配置；

步驟2)讀取文件，將SLC文件輸入到開發(fā)板中，并對該SLC文件的層數(shù)以及每一層的輪廓點數(shù)據(jù)進行讀??；

步驟3)繪制曝光掩膜，對每一層的輪廓點數(shù)據(jù)進行內(nèi)輪廓和外輪廓辨別，當存在內(nèi)輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)時，將內(nèi)輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)連接成內(nèi)輪廓線，將外輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)連接成外輪廓線，接著對內(nèi)輪廓線與外輪廓線之間進行實體填充，得到空心曝光掩膜并保存至內(nèi)存等待調(diào)用，當不存在內(nèi)輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)時，將外輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)連接成外輪廓線，接著對外輪廓線內(nèi)部進行實體填充，得到實心曝光掩膜并保存至內(nèi)存等待調(diào)用；

步驟4)多屏異顯，將內(nèi)存中的空心曝光掩膜和實心曝光掩膜進行輸出。

進一步的，所述步驟2中，讀取SLC文件的層數(shù)后設(shè)置進度條，當步驟3中每完成一層曝光掩膜的繪制，該進度條計數(shù)加一。

進一步的，所述步驟3中，當不存在內(nèi)輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)時，在外輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)內(nèi)設(shè)定一個極坐標原點，將極坐標原點與外輪廓的輪廓點進行連線，記錄相鄰兩個輪廓點之間的向量夾角，得到∠1、∠2、∠3、…、∠N，∠1+∠2+∠3+…+∠N＝2π，然后將相鄰兩個輪廓點之間進行連線，得到外輪廓線；當存在內(nèi)輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)時，繼續(xù)以該極坐標原點與內(nèi)輪廓的輪廓點進行連線，記錄相鄰兩個輪廓點之間的向量夾角，得到∠A1、∠A2、∠A3、…、∠AN，∠A+∠A2+∠A3+…+∠AN＝-2π，然后將相鄰兩個輪廓點之間進行連線，得到內(nèi)輪廓線。

本發(fā)明的有益效果是:

本方法使得DLP 3D打印機實現(xiàn)脫離Windows系統(tǒng)，在DLP 3D打印設(shè)備中引入了嵌入式控制系統(tǒng)，可將控制部分制造成本降低兩倍以上，同時可以大幅度降低系統(tǒng)功耗，降低設(shè)備發(fā)熱。實現(xiàn)基于嵌入式的SLC文件讀取，相對原有的BMP格式常規(guī)模型掩膜文件可大大降低存儲空占用。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方法的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例詳細給出。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方法進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

一種基于嵌入式的面曝光3D打印機多屏異顯方法，包括以下步驟：

先準備開發(fā)板，對該開發(fā)板進行Linux系統(tǒng)配置，可以采用天嵌iMX6Q；

然后讀取文件，將SLC文件輸入到開發(fā)板中，并對該SLC文件的層數(shù)以及每一層的輪廓點數(shù)據(jù)進行讀取，讀取SLC文件的層數(shù)后設(shè)置進度條，以滿足操作時，能夠直觀的展示給操作者一個處理速度；

接著繪制曝光掩膜，對每一層的輪廓點數(shù)據(jù)進行內(nèi)輪廓和外輪廓辨別，當存在內(nèi)輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)時，將內(nèi)輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)連接成內(nèi)輪廓線，將外輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)連接成外輪廓線，接著對內(nèi)輪廓線與外輪廓線之間進行實體填充，得到空心曝光掩膜并保存至內(nèi)存等待調(diào)用，當不存在內(nèi)輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)時，將外輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)連接成外輪廓線，接著對外輪廓線內(nèi)部進行實體填充，得到實心曝光掩膜并保存至內(nèi)存等待調(diào)用；

在以上繪制中，正確區(qū)分每一層切片圖形中工件的內(nèi)外輪廓曲線，是繪制曝光掩膜的關(guān)鍵。SLC文件格式規(guī)定，按照存儲順序讀取點坐標繪制工件輪廓，以輪廓內(nèi)部一點作為參照，若輪廓線沿順時針延伸，此輪廓為內(nèi)輪廓；反之，若輪廓線沿逆時針延伸，此輪廓為外輪廓。又由于工件輪廓是具有凹凸性的，凹點或凸點會造成輪廓中某一點處的時針順序反向于整個點集的時針順序，根據(jù)邊界輪廓線中任意相鄰2點所計算得出的時針順序，不能代表當前邊界的時針順序。因此判定當前邊界的時針順序,不僅需要線段之間的夾角，而且要將極坐標的原點與輪廓上所有的點皆連成線段，計算輪廓上所有的相鄰線段的夾角，并求所有夾角之和。其中外輪廓線和內(nèi)輪廓線都是封閉的輪廓線，是由繞原點旋轉(zhuǎn)一圈的點組成，其夾角之和的絕對值必為2π。當夾角之和的值為2π時,封閉輪廓線按照逆時針旋轉(zhuǎn)；當夾角之和為-2π時，封閉輪廓線按照順時針旋轉(zhuǎn)；

具體方法為，當不存在內(nèi)輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)時，在外輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)內(nèi)設(shè)定一個極坐標原點，將極坐標原點與外輪廓的輪廓點進行連線，記錄相鄰兩個輪廓點之間的向量夾角，得到∠1、∠2、∠3、…、∠N，∠1+∠2+∠3+…+∠N＝2π，然后將相鄰兩個輪廓點之間進行連線，得到外輪廓線；當存在內(nèi)輪廓的輪廓點數(shù)據(jù)時，繼續(xù)以該極坐標原點與內(nèi)輪廓的輪廓點進行連線，記錄相鄰兩個輪廓點之間的向量夾角，得到∠A1、∠A2、∠A3、…、∠AN，∠A+∠A2+∠A3+…+∠AN＝-2π，然后將相鄰兩個輪廓點之間進行連線，得到內(nèi)輪廓線。

最后進行多屏異顯，將內(nèi)存中的空心曝光掩膜和實心曝光掩膜通過HDMI設(shè)備進行輸出，也可以使用HDMI之外的VGA或LVDS顯示接口實現(xiàn)多屏異顯。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。