專利名稱：用于構(gòu)建具有薄壁區(qū)域的三維對(duì)象的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用分層沉積系統(tǒng)從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)模型制 造三維(3D)對(duì)象。具體地，本發(fā)明涉及用于修改CAD模型的薄壁 區(qū)域的幾何形狀的方法。
背景技術(shù)：
分層沉積系統(tǒng)用于通過(guò)將可流動(dòng)構(gòu)建材料沉積在x-y平面中的基 底上來(lái)以逐層的方式從CAD模型(例如STL數(shù)據(jù))構(gòu)建3D對(duì)象。 將構(gòu)建材料沉積為來(lái)自可移動(dòng)沉積頭的路線的序列，其中所沉積的路 線固化至之前沉積的構(gòu)建材料。然后沿著z軸(與x-y平面垂直)增 加沉積頭相對(duì)于基底的位置，并且重復(fù)該過(guò)程多次以形成類似CAD 模型的3D對(duì)象。
在計(jì)算機(jī)控制下根據(jù)表示3D對(duì)象的構(gòu)建數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行沉積頭相對(duì) 于基底的移動(dòng)。通過(guò)將3D對(duì)象的CAD模型分片為多個(gè)水平的分片層 來(lái)獲得構(gòu)建數(shù)據(jù)。每一個(gè)分片層典型地包括定義分片層的幾何形狀的 一條或者更多折線。由以線性段互連的多個(gè)主頂點(diǎn)來(lái)定義每一條折線， 其中每一個(gè)主頂點(diǎn)是x-y平面中表示一對(duì)線性段之間的角度偏轉(zhuǎn)點(diǎn)的 坐標(biāo)點(diǎn)。基于這些折線，主機(jī)然后生成一個(gè)或者更多工具路徑，用于 針對(duì)每一個(gè)分片層來(lái)沉積構(gòu)建材料的路線。
CAD模型典型地能夠比分層沉積系統(tǒng)所能夠再現(xiàn)的更加詳細(xì)地 描述3D對(duì)象的幾何形狀。因此，CAD模型可以包括在構(gòu)建操作期間 創(chuàng)建不期望結(jié)果(如過(guò)度填充的條件)的幾何形狀。可以導(dǎo)致過(guò)度填 充條件的一個(gè)特定幾何形狀是薄壁區(qū)域，其中3D對(duì)象的壁厚落入大 于單一工具路徑的寬度但小于一對(duì)相鄰工具路徑的組合寬度的范圍
內(nèi)。因此，需要在用分層沉積系統(tǒng)構(gòu)建3D對(duì)象時(shí)修改薄壁區(qū)域的幾 何形狀以減少創(chuàng)建過(guò)度填充條件的風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于修改三維對(duì)象的CAD模型的方法。該方法 包括建立閾值壁寬并提供CAD模型的分片層的至少一條折線，其
中，所述至少一條折線包括第一部分和第二部分。該方法還包括確
定所述第一部分和第二部分之間的第一距離，以及在所述第一距離小 于閾值壁寬的情況下調(diào)整所述第一和第二部分的位置以提供第二距 離，其中，所述第二距離約等于所述閾值壁寬或大于所述閾值壁寬。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于構(gòu)建3D對(duì)象的組件的前視圖。
圖2是具有薄壁區(qū)域的CAD模型的分片層的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于從CAD模型構(gòu)建3D對(duì)象的方法的流程圖。
圖4是用于修改折線的幾何形狀的方法的流程圖，該折線包含創(chuàng) 建潛在過(guò)度填充條件的薄壁區(qū)域。
圖5A-5K是圖2所示的分片層的薄壁區(qū)域的示意圖，示意了圖4
所示的用于修改折線的幾何形狀的方法的操作。
圖6A-6C是分片層的形成會(huì)聚尖峰的備選薄壁區(qū)域的示意圖，進(jìn) 一步示意了圖4所示的方法。
圖7是用于修改布置在兩條或者更多折線之間的薄壁區(qū)域的幾何 形狀的方法的流程圖。
圖8是用于從CAD模型構(gòu)建3D對(duì)象的方法的流程圖，該CAD
模型包含比單一路徑寬度更窄的薄壁區(qū)域。
圖9是用于從CAD模型構(gòu)建3D對(duì)象的方法的流程圖，該CAD 模型包含創(chuàng)建潛在過(guò)度填充條件的薄壁區(qū)域和/或比單一路徑寬度更 窄的薄壁區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于構(gòu)建3D對(duì)象的組件10的前視圖。組件IO包括分層沉積系統(tǒng)12、控制器14、以及主機(jī)16，其中，分層沉積系統(tǒng) 12是用于使用分層沉積技術(shù)來(lái)構(gòu)建3D對(duì)象的系統(tǒng)。用于分層沉積系統(tǒng) 12的合適系統(tǒng)包括將構(gòu)建材料的路線進(jìn)行沉積，以逐層方式構(gòu)建3D對(duì) 象的系統(tǒng)，如基于擠壓的分層沉積系統(tǒng)(例如，由Stratasys,Inc.，Eden Prairie, MN開(kāi)發(fā)的融合沉積建模系統(tǒng))。
如圖所示，分層沉積系統(tǒng)12包括構(gòu)建腔18、沉積頭20以及基底22。 構(gòu)建腔18是包含沉積頭20和基底22在內(nèi)的、用于以所提供的構(gòu)建材料 來(lái)構(gòu)建3D對(duì)象(稱作3D對(duì)象24)的構(gòu)建環(huán)境?？刂破?4基于主機(jī)16 提供的構(gòu)建數(shù)據(jù)來(lái)指引沉積頭20和基底22的運(yùn)動(dòng)?？刂破?4還指引沉 積頭20的沉積圖案，以選擇性地沉積構(gòu)建材料(以及支撐材料)，從而 在基底22上構(gòu)建3D對(duì)象24 (以及任何隨附的支撐結(jié)構(gòu))。
主機(jī)16是經(jīng)由控制器14與分層沉積系統(tǒng)12進(jìn)行交互以構(gòu)建3D對(duì) 象24的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)。主機(jī)16從與3D對(duì)象24相對(duì)應(yīng)的CAD模型 (圖中未示出)生成構(gòu)建數(shù)據(jù)，并且將構(gòu)建數(shù)據(jù)中繼至控制器14。在 很多情形中，CAD模型可以具有比分層沉積系統(tǒng)12所能夠再現(xiàn)的更加 詳細(xì)的幾何形狀(例如， 一個(gè)或者更多薄壁區(qū)域)。這可能增加在構(gòu)建 操作期間對(duì)3D對(duì)象24的相應(yīng)部分進(jìn)行過(guò)度填充的風(fēng)險(xiǎn)。然而，如下所 述，主機(jī)16根據(jù)本發(fā)明來(lái)修改CAD模型的幾何形狀，以減少創(chuàng)建過(guò)度 填充條件的風(fēng)險(xiǎn)。
為了易于討論，參照組件10的部件(例如主機(jī)16)來(lái)進(jìn)行對(duì)本發(fā) 明的下面的描述。然而，本發(fā)明不應(yīng)受限于組件10的特定布置，并且 可以用各種不同的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)和分層沉積系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行本發(fā)明。 例如，備選地，主機(jī)16可以是修改CAD模型的幾何形狀的一個(gè)或者更 多位于遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，然后從主機(jī)16向經(jīng)由控制 器14與分層沉積系統(tǒng)12進(jìn)行通信的第二計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(圖中未示出)提 供所產(chǎn)生的構(gòu)建數(shù)據(jù)。此外，應(yīng)理解，對(duì)象24的幾何形狀僅作為示例， 并且本發(fā)明適于與具有各種不同幾何形狀設(shè)計(jì)的CAD模型和3D對(duì)象 一起使用。
圖2是層26的示意圖，層26為主機(jī)16 (圖l所示)生成的CAD模型 的分片層，其中CAD模型與要用分層沉積系統(tǒng)12 (圖l所示)構(gòu)建的3D對(duì)象24 (圖l所示)相對(duì)應(yīng)。層26包括折線28、外圍工具路徑30、 以及光柵工具路徑32。折線28是布置在x-y平面中的外圍幾何形狀，定 義了在層26處3D對(duì)象24的外表面。折線28內(nèi)的區(qū)域是在構(gòu)建操作期間 用構(gòu)建材料填充的層26的部分，并且將該區(qū)域分為塊區(qū)域(bulk region) 34以及薄壁區(qū)域36。
在將CAD模型分片為多個(gè)層(例如層26)并且標(biāo)識(shí)折線28之后， 主機(jī)16生成層26的外圍工具路徑30以及光柵工具路徑32。外圍工具路 徑30和光柵工具路徑32定義沉積頭20(圖1所示)在沉積構(gòu)建材料期間 將遵循的沉積圖案?；诼穼?8來(lái)生成外圍工具路徑30和光柵工具路 徑32，路寬38是來(lái)自分層沉積系統(tǒng)12的構(gòu)建材料的所沉積的路線的預(yù) 測(cè)寬度。路寬38可以依賴于各種因素，如構(gòu)建材料屬性、所使用的分 層沉積系統(tǒng)的類型、沉積條件、沉積尖端尺寸、以及其組合。例如， 用于融合沉積建模系統(tǒng)的路寬38的合適寬度的范圍從大約250微米(大 約10密耳)到大約510微米(大約20密耳)。
在相對(duì)于折線28的內(nèi)部偏移位置處生成外圍工具路徑30,該位置 在大約路寬38的一半的距離處。將外圍工具路徑30子劃分為子路徑30a 至30d，其中工具子路徑30a和30b位于薄壁區(qū)域36處，并且子路徑30c 以及30d位于大塊區(qū)域34處。子路徑30c和30d將大塊區(qū)域34的外圍定義 為具有等于路寬38的寬度的單一工具路徑。然后在相對(duì)于子路徑30c 和30d的內(nèi)部偏移位置處生成光柵工具路徑32，從而填充大塊區(qū)域34。 如圖所示，可以用充足的空間來(lái)生成子路徑30c和30d以及光柵工具路 徑32，以在沒(méi)有任何工具路徑重疊的情況下充分地填充大塊區(qū)域34。 相應(yīng)地，當(dāng)分層沉積系統(tǒng)12基于子路徑30c和30d以及光柵工具路徑32 來(lái)沉積構(gòu)建材料的路線時(shí)，大塊區(qū)域34提供了最小的過(guò)度填充風(fēng)險(xiǎn)。
相比而言，子路徑30a和30b定義了具有環(huán)繞布置的薄壁區(qū)域36的 外圍，其中生成彼此相鄰的一對(duì)工具子路徑(即子路徑30a和30b)。如 果薄壁區(qū)域36的壁寬是路寬38的寬度的兩倍，則可以用充足的空間來(lái) 生成子路徑30a和30b，以在沒(méi)有任何工具路徑重疊的情況下實(shí)質(zhì)上填 充薄壁區(qū)域36。然而，由壁寬40沿著y軸將薄壁區(qū)域36處的折線28的平 行段(稱作段28a和28b)分開(kāi)，其中壁寬40落入大于路寬38 (即，大
9于構(gòu)建材料的單一路線)但小于路寬38的兩倍(即，小于一對(duì)相鄰的 構(gòu)建材料路線)的范圍內(nèi)。因此，當(dāng)以薄壁區(qū)域36處的環(huán)繞配置生成 外圍工具路徑30時(shí)，子路徑30a和30b重疊。這種重疊可能導(dǎo)致構(gòu)建材 料的沉積路線過(guò)度填充3D對(duì)象24的相應(yīng)區(qū)域，從而導(dǎo)致較差的部件質(zhì) 量并潛在地?fù)p壞沉積頭20。
一種用于降低創(chuàng)建過(guò)度填充條件的風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)涉及移除重疊的 工具路徑之一 (例如移除子路徑30b)。這消除了子路徑30a和30b的任 何重疊。然而，移除工具路徑之一將薄壁區(qū)域36的壁寬減少為路寬38， 從而降低了薄壁區(qū)域36的強(qiáng)度。然而，根據(jù)本發(fā)明，可以修改薄壁區(qū) 域36的幾何形狀，以降低在薄壁區(qū)域36處創(chuàng)建過(guò)度填充條件的風(fēng)險(xiǎn)。 具體地，可以將折線28的段28a和28b調(diào)整至調(diào)整后的段42a和42b的位 置(圖中用虛線示出)，使得薄壁區(qū)域36處調(diào)整后的壁寬(稱作調(diào)整后 的壁寬44)約等于"閾值壁寬"，或者大于閾值壁寬。
圖3是用于從具有至少一個(gè)薄壁區(qū)域(例如圖2所示的薄壁區(qū)域 36)的CAD模型構(gòu)建3D對(duì)象(例如，圖1所示的3D對(duì)象24)的方法46 的流程圖。方法46包括步驟48-68，并且首先涉及建立分層沉積系統(tǒng)(例 如圖1所示的分層沉積系統(tǒng)12)的"閾值壁寬"(步驟48)。在該實(shí)施例 中，閾值壁寬是在沒(méi)有實(shí)質(zhì)上過(guò)度填充的情況下可以沉積一對(duì)相鄰的 構(gòu)建材料路線的最小壁寬，并且閾值壁寬是基于從分層沉積系統(tǒng)沉積 的構(gòu)建材料的預(yù)測(cè)路寬(例如，圖2所示的路寬38)。
如上所述，等于兩倍路寬的壁寬能夠在沒(méi)有任何重疊的情況下使 用一對(duì)相鄰的構(gòu)建材料路線來(lái)構(gòu)建。因此，具有該壁寬的折線不需要 任何幾何形狀修改。從而，在一個(gè)實(shí)施例中，閾值壁寬大約是路寬的 200%，或者更少。根據(jù)分層沉積系統(tǒng)以及構(gòu)建條件，也可以使用低至 約為路寬的150%的壁寬，而不創(chuàng)建實(shí)質(zhì)上過(guò)度填充的條件。然而，低 于路寬的大約150%，沉積的構(gòu)建材料的重疊路線開(kāi)始實(shí)質(zhì)上過(guò)度填充 3D對(duì)象的相應(yīng)區(qū)域。相應(yīng)地，合適閾值壁寬的示例的范圍從路寬的大 約150%到路寬的大約200%，特別合適的閾值壁寬的范圍從路寬的大 約160%到路寬的大約180%。例如，對(duì)于被配置為沉積具有大約510微 米(大約20密耳)路寬的構(gòu)建材料的融合沉積建模系統(tǒng)，合適的閾值壁寬是大約860微米(大約34密耳)(即，大約路寬的170%)。
一旦確定閾值壁寬，主機(jī)16 (圖l所示)可以基于閾值壁寬來(lái)修 改薄壁區(qū)域(例如薄壁區(qū)域36)的幾何形狀，以降低創(chuàng)建過(guò)度填充條 件的風(fēng)險(xiǎn)。閾值壁寬還可以用作作為各種后續(xù)計(jì)算的基礎(chǔ)的預(yù)定義值。 這允許計(jì)算隨著閾值壁寬的改變而改變，從而允許用各種不同的分層 沉積系統(tǒng)和構(gòu)建條件來(lái)執(zhí)行方法46。對(duì)于下面與層26相關(guān)的討論，假 定分層沉積系統(tǒng)12的閾值壁寬是路寬38的大約170%。
然后將CAD模型分片為多個(gè)分片層(例如，層26)，其中每一個(gè) 分片層包括一個(gè)或者更多折線(步驟50)。然后主機(jī)16選擇第一分片層 進(jìn)行分析(步驟52)，并且標(biāo)識(shí)所選分片層的折線的坐標(biāo)(步驟54)。 然后分析所標(biāo)識(shí)的折線，以確定折線的相鄰部分(例如圖2所示的段28a 和28b)之間的距離(步驟56)。在備選實(shí)施例中，可以在針對(duì)首先選 擇的分片層的一個(gè)或者更多步驟50-56之后執(zhí)行步驟48中對(duì)閾值壁寬 的確定。
然后主機(jī)16確定相鄰部分之間的距離是否小于閾值壁寬(步驟 58)。在層26的當(dāng)前示例中，分層沉積系統(tǒng)12的閾值壁寬是路寬38的 170%。相比而言，壁寬40 (圖2所示)是路寬38的大約125%，小于閾 值壁寬。因此，然后主機(jī)16調(diào)整折線的相鄰部分的位置，使得這些部 分之間調(diào)整后的壁寬約等于閾值壁寬或者更大(步驟60)。對(duì)于圖2所 示的示例，步驟60涉及將段28a和28b的位置調(diào)整至調(diào)整后的段42a和 42b (圖2所示)的位置，在該位置處，調(diào)整后的段42a和42b之間調(diào)整 后的壁寬44 (圖2所示)約等于閾值壁寬或者更大。
然后主機(jī)16基于具有調(diào)整后的部分的折線來(lái)生成當(dāng)前分片層的 一個(gè)或者更多外圍工具路徑(步驟62)。也可以生成光柵工具路徑(例 如圖2所示的光柵工具路徑32)以填充大塊區(qū)域(例如圖2所示的大塊 區(qū)域34)。然后主機(jī)16確定當(dāng)前分片層是否是針對(duì)薄壁幾何形狀要分析 的CAD模型的最后一個(gè)分片層(步驟64)。如果不是，則主機(jī)16進(jìn)行 至CAD模型的下一個(gè)分片層(步驟66)，并且對(duì)每一個(gè)其余分片層重 復(fù)步驟54-62。這修改了CAD模型的每一個(gè)分片層中的薄壁區(qū)域的幾何 形狀。當(dāng)分析了最后一個(gè)分片層時(shí)(步驟64)，主機(jī)16然后將相應(yīng)構(gòu)建數(shù)據(jù)中繼至控制器14 (圖l所示)，以用分層沉積系統(tǒng)12來(lái)構(gòu)建3D對(duì)象 24 (步驟68)。由于每一個(gè)分片層的折線的部分被分開(kāi)約等于(或者大 于)閾值壁寬的距離，因此在沒(méi)有實(shí)質(zhì)上過(guò)度填充3D對(duì)象24的相應(yīng)區(qū) 域的情況下對(duì)構(gòu)建材料的路線進(jìn)行沉積。這保持了3D對(duì)象24的質(zhì)量， 并且降低了損壞沉積頭20的風(fēng)險(xiǎn)。
圖4和5A至5K示出了一種用于執(zhí)行方法46 (圖3所示)的步驟56 至60以修改包含薄壁區(qū)域的折線的幾何形狀的合適技術(shù)。圖4是方法70 的流程圖，方法70包括步驟72至93，并且首先涉及沿折線(例如圖l 所示的折線28)生成次頂點(diǎn)(步驟72)。如上所述，從CAD模型的分
片層生成的折線包括在主頂點(diǎn)處互連的多個(gè)線性段，其中每一個(gè)主頂 點(diǎn)表示一對(duì)線性段之間的角度偏轉(zhuǎn)點(diǎn)。根據(jù)步驟72，主機(jī)16(圖1所示)
生成沿線性段共線的其他次頂點(diǎn)。這些次頂點(diǎn)將折線的線性段劃分為 子段，并且提供用于修改折線的幾何形狀的潛在點(diǎn)。
然后主機(jī)16從主和次頂點(diǎn)的序列中選擇初始測(cè)試頂點(diǎn)(步驟74)， 并且搜索與測(cè)試頂點(diǎn)相鄰的其他頂點(diǎn)(步驟76)。這些相鄰頂點(diǎn)可以指 示潛在的過(guò)度填充條件。如果找不到相鄰頂點(diǎn)(步驟78)，則主機(jī)16 確定當(dāng)前測(cè)試頂點(diǎn)是否是沿折線的序列中的最后一個(gè)頂點(diǎn)(步驟80)。 如果不是，則主機(jī)16進(jìn)行至序列中的下一個(gè)頂點(diǎn)(步驟82)，并且搜索 與該下一個(gè)測(cè)試頂點(diǎn)相鄰的其他頂點(diǎn)(步驟76)。如果找到相鄰的頂點(diǎn) (步驟78)，則主機(jī)16標(biāo)識(shí)位于相鄰頂點(diǎn)的每一側(cè)的子段(步驟84)， 并且確定所標(biāo)識(shí)的子段和當(dāng)前測(cè)試頂點(diǎn)之間的最小距離(步驟86)。
然后主機(jī)16確定所標(biāo)識(shí)的子段和當(dāng)前測(cè)試頂點(diǎn)之間的最小距離 是否小于閾值壁寬(步驟88)。如果否，則如上所述主機(jī)16確定當(dāng)前測(cè) 試頂點(diǎn)是否是沿折線的序列中的最后一個(gè)頂點(diǎn)(步驟80)。然而，如果 所標(biāo)識(shí)的子段和當(dāng)前測(cè)試頂點(diǎn)之間的最小距離小于閾值壁寬，則主機(jī) 16生成當(dāng)前測(cè)試頂點(diǎn)的"調(diào)整向量"(步驟90)。如下所述，調(diào)整向量 允許調(diào)整當(dāng)前測(cè)試頂點(diǎn)(以及隨附的折線子段)的位置。在生成調(diào)整 向量之后，如上所述主機(jī)16確定當(dāng)前測(cè)試頂點(diǎn)是否是沿折線的序列中 的最后一個(gè)頂點(diǎn)(步驟80)。
然后重復(fù)步驟76-82，直到分析了沿折線的序列中的每一個(gè)頂點(diǎn)。當(dāng)分析了序列中的最后一個(gè)頂點(diǎn)時(shí)，主機(jī)16然后基于所生成的調(diào)整向 量來(lái)調(diào)整測(cè)試頂點(diǎn)的位置(步驟92)。如果沒(méi)有為給定頂點(diǎn)生成調(diào)整向 量，則不調(diào)整該頂點(diǎn)的位置。頂點(diǎn)位置的調(diào)整相應(yīng)地調(diào)整了折線的段 的位置(根據(jù)方法46的步驟60)。在調(diào)整測(cè)試頂點(diǎn)的位置之后，接著移 除布置在共線的子段上的任何頂點(diǎn)，以減少構(gòu)建數(shù)據(jù)所需的數(shù)據(jù)坐標(biāo) 的數(shù)量(步驟93)。
圖5A至5K是薄壁區(qū)域36 (圖2所示)的示意圖，示出了對(duì)層26應(yīng) 用方法70 (圖4所示)。如圖5A所示，折線28包括主頂點(diǎn)94、 96、 98以 及IOO，其中每一個(gè)是折線28的角度偏轉(zhuǎn)點(diǎn)。相應(yīng)地，段28a布置在主 頂點(diǎn)94和96之間，段28b布置在主頂點(diǎn)98和100之間，并且段28c布置在 主頂點(diǎn)96和100之間。
根據(jù)方法70的步驟72，主機(jī)16 (圖l所示)生成沿折線28的次頂 點(diǎn)，包括沿段28a的次頂點(diǎn)102a至102c，以及沿段28b的次頂點(diǎn)104a至 104c。這將段28a分為子段106a至106d，并且將段28b分為子段108a至 108d。此外，主機(jī)16在大塊區(qū)域34生成次頂點(diǎn)110和112，其中，次頂 點(diǎn)110將折線28分為子段114a和114b，并且次頂點(diǎn)l 12將折線28分為子 段116a和116b。環(huán)繞折線28的整個(gè)外圍生成類似的次頂點(diǎn)。
有利地，所生成的次頂點(diǎn)的數(shù)量基于預(yù)定的"頂點(diǎn)間隔"，可以 將"頂點(diǎn)間隔"作為閾值壁寬的函數(shù)導(dǎo)出。合適頂點(diǎn)間隔的示例的范 圍從閾值壁寬的大約100%到閾值壁寬的大約600%，特別合適的頂點(diǎn) 間隔的范圍從閾值壁寬的大約300%到閾值壁寬的大約600%。小于閾 值壁寬的大約100%的頂點(diǎn)間隔需要大量計(jì)算，從而增加了生成構(gòu)建數(shù) 據(jù)所需的時(shí)間。相反地，大于閾值壁寬的大約600%的頂點(diǎn)間隔減少了 充分修改折線28的幾何形狀所需的細(xì)節(jié)。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)下述步驟來(lái)生成次頂點(diǎn)102a至102c:測(cè)量 段28a的長(zhǎng)度；將該長(zhǎng)度除以頂點(diǎn)間隔；并且將結(jié)果值減少至最接近的 整數(shù)。類似地，通過(guò)下述步驟來(lái)生成次頂點(diǎn)104a至104c:測(cè)量段28b 的長(zhǎng)度；將該長(zhǎng)度除以頂點(diǎn)間隔；并且將結(jié)果值減少至最接近的整數(shù)。 在圖5A所示的示例中，沿段28a，主頂點(diǎn)94和96、次頂點(diǎn)102a至102c 被分開(kāi)約為400。/。閾值壁寬的頂點(diǎn)間隔；沿段28b，主頂點(diǎn)98和100、次
13頂點(diǎn)104a至104c被分開(kāi)約為400。/。閾值壁寬的頂點(diǎn)間隔。相比而言，段 28c的長(zhǎng)度小于閾值壁寬的100y。。因此，不沿段28c生成次頂點(diǎn)。
當(dāng)將折線28的段(例如28a)的長(zhǎng)度進(jìn)行分割并且將結(jié)果值減少 至最接近的整數(shù)時(shí)，有時(shí)可能生成相對(duì)接近主頂點(diǎn)的次頂點(diǎn)。這可能 導(dǎo)致在調(diào)整頂點(diǎn)時(shí)(根據(jù)方法70的步驟92)折線28的原始幾何形狀實(shí) 質(zhì)上失真。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，不在與主頂點(diǎn)的特定距離內(nèi)生成 次頂點(diǎn)，以保護(hù)折線28的原始幾何形狀。沿折線28的主頂點(diǎn)和次頂點(diǎn) 之間的合適最小間隙的示例包括為頂點(diǎn)間隔的至少大約20%的間隙。 備選地，可以將主頂點(diǎn)和次頂點(diǎn)之間的最小間隙度量為閾值壁寬的函 數(shù)。對(duì)于上面討論的特別合適的頂點(diǎn)間隔，沿折線28的主頂點(diǎn)和次頂 點(diǎn)之間的合適的最小間隙的示例包括為閾值壁寬至少大約110%的間 隙。
圖5B示出了在生成次頂點(diǎn)102a至102c、 104a至104c、 110和112之 后的薄壁區(qū)域36。根據(jù)方法70的步驟74，主機(jī)16選擇初始測(cè)試頂點(diǎn)來(lái) 分析?？梢詮难卣劬€28的任意主或次頂點(diǎn)中選擇該初始測(cè)試頂點(diǎn)。因 此，為了易于討論，在本示例中選擇主頂點(diǎn)94作為初始測(cè)試頂點(diǎn)。根 據(jù)方法70的步驟76，主機(jī)16然后搜索與主頂點(diǎn)94相鄰的其他頂點(diǎn)。在 一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)在主頂點(diǎn)94周?chē)纬蓽y(cè)試框118來(lái)執(zhí)行該步驟，其 中測(cè)試框118允許主機(jī)16高效地對(duì)可能指示潛在過(guò)度填充條件的任何 頂點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記。
測(cè)試框118的尺寸可以根據(jù)所需的分析范圍而變化，并且還可以 將作為閾值壁寬的函數(shù)來(lái)計(jì)算。測(cè)試框118的合適尺寸的示例包括從約 為閾值壁寬的400%到約為閾值壁寬的800%的壁長(zhǎng)，其中測(cè)試框是以 主頂點(diǎn)94為中心環(huán)繞的。在圖5B所示的示例中，測(cè)試框是以主頂點(diǎn)94 為中心環(huán)繞的，并且具有約為閾值壁寬的600%的壁長(zhǎng)(即，在每一個(gè) 方向上與主頂點(diǎn)94相距閾值壁寬的大約300%)。在備選實(shí)施例中，可 以用具有不同形狀的測(cè)試框來(lái)取代測(cè)試框118(例如以主頂點(diǎn)94為中心
環(huán)繞的圓形測(cè)試框)。
然后主機(jī)16搜索測(cè)試框118內(nèi)的任何其他頂點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中， 主機(jī)16忽略給定范圍內(nèi)(例如閾值壁寬的210%)折線28中與測(cè)試頂點(diǎn)位于相同段上的任何頂點(diǎn)。這將頂點(diǎn)的選擇限制在位于相鄰段上的頂
點(diǎn)。根據(jù)方法70的步驟78，主機(jī)16找到測(cè)試框118內(nèi)的主頂點(diǎn)98。因此， 根據(jù)方法70的步驟84，主機(jī)16然后標(biāo)識(shí)主頂點(diǎn)98的子段。沿折線28的 每一個(gè)頂點(diǎn)是在給定頂點(diǎn)和位于給定頂點(diǎn)任一側(cè)的頂點(diǎn)之間延伸的一 對(duì)子段的一部分。相應(yīng)地，對(duì)于主頂點(diǎn)98，所標(biāo)識(shí)的子段是子段108a 和116a。
然后根據(jù)方法70的步驟86，確定主頂點(diǎn)94 (即當(dāng)前測(cè)試頂點(diǎn))與 子段108a和116a之間的最小距離。在當(dāng)前示例中，最小距離直接位于 主頂點(diǎn)94和主頂點(diǎn)98之間(由線120表示)。在備選示例中，當(dāng)前測(cè)試 頂點(diǎn)可以與所標(biāo)識(shí)的相鄰頂點(diǎn)偏移。在這些備選示例中，沿相鄰子段 之一的點(diǎn)將提供至當(dāng)前測(cè)試頂點(diǎn)的最小距離。
根據(jù)方法70的步驟88，主機(jī)16然后確定該最小距離是否小于閾值 壁寬。在當(dāng)前示例中，主頂點(diǎn)94和主頂點(diǎn)98之間的距離(沿線120)等 于壁寬40，為路寬38 (圖l所示)的125%。這小于閾值壁寬(在本示 例中閾值壁寬為路寬38的170%)。因此，根據(jù)方法70的步驟90，主機(jī) 16生成主頂點(diǎn)94的調(diào)整向量122，其中調(diào)整向量122從主頂點(diǎn)94 (即， 當(dāng)前測(cè)試頂點(diǎn))沿與線120共線的方向遠(yuǎn)離主頂點(diǎn)98延伸。
有利地，調(diào)整向量122的幅度使得主頂點(diǎn)94和98的組合的調(diào)整后
的位置提供與閾值壁寬大約相等或者更大的調(diào)整后的距離。如下所述，
由于對(duì)沿折線28的每一個(gè)頂點(diǎn)執(zhí)行方法70，主頂點(diǎn)98也將具有調(diào)整向
量(圖5B未示出)，使得調(diào)整向量122和主頂點(diǎn)98的調(diào)整向量的組合的
幅度將主頂點(diǎn)94和98定位在約等于閾值壁寬或者更大的調(diào)整后的距離
處。相應(yīng)地，在一個(gè)實(shí)施例中，由等式l來(lái)計(jì)算每一個(gè)調(diào)整向量的幅度
辭齒 、(閾值壁寬-最小距離) 甲田s調(diào)整向量^-^-
根據(jù)等式l，調(diào)整向量122的幅度是閾值壁寬與線120的長(zhǎng)度之差 的一半，其中閾值壁寬等于路寬38的170%，線122的長(zhǎng)度是路寬38的 125%。這產(chǎn)生的幅度為路寬38的22.5%。在減少主機(jī)16所需計(jì)算次數(shù) 的備選實(shí)施例中，將每一個(gè)調(diào)整向量的幅度設(shè)置為預(yù)定義值，該預(yù)定 義值為閾值壁寬至少大約一半。圖5C示出了在為主頂點(diǎn)94生成調(diào)整向量122之后的薄壁區(qū)域36。 根據(jù)方法70的步驟80，主機(jī)16然后確定主頂點(diǎn)94是否為沿折線28的最 后一個(gè)頂點(diǎn)。由于沿折線28存在尚未分析的其他頂點(diǎn)，根據(jù)方法70的 步驟82，主機(jī)進(jìn)行至下一個(gè)測(cè)試頂點(diǎn)。在當(dāng)前示例中，序列中的下一 個(gè)頂點(diǎn)是次頂點(diǎn)102a。主機(jī)16然后以與上述針對(duì)主頂點(diǎn)94的相同方式 來(lái)對(duì)次頂點(diǎn)102a重復(fù)方法70的步驟76至90。相應(yīng)地，根據(jù)方法70的步 驟76，主機(jī)16在次頂點(diǎn)102a周?chē)蓽y(cè)試框124，并且在測(cè)試框124內(nèi) 搜索任何其他頂點(diǎn)。根據(jù)方法70的步驟78，主機(jī)16找到測(cè)試框124內(nèi)的 次頂點(diǎn)104a。因此，根據(jù)方法70的步驟84，主機(jī)16然后將子段108a和 108b標(biāo)識(shí)為與次頂點(diǎn)104a相鄰。
然后，根據(jù)方法70的步驟86，主機(jī)16確定次頂點(diǎn)102a與子段108a 和108b之間的最小距離。在當(dāng)前示例中，最小距離直接位于次頂點(diǎn)102a 和次頂點(diǎn)104a之間(由線126表示)。根據(jù)方法70的步驟88，主機(jī)16然 后確定該最小距離是否小于閾值壁寬。在當(dāng)前示例中，次頂點(diǎn)102a和 次頂點(diǎn)104a之間的距離也等于壁寬40，如上所述小于閾值壁寬。因此， 主機(jī)16生成次頂點(diǎn)102a的調(diào)整向量128，其中調(diào)整向量128從次頂點(diǎn) 102a沿與線126實(shí)質(zhì)上共線的方向遠(yuǎn)離次頂點(diǎn)104a延伸。由于段28a和 28b平行，調(diào)整向量128具有與調(diào)整向量122的幅度相等的幅度(即，路 寬38的22.5%)。
圖5D示出了在針對(duì)次頂點(diǎn)102b和102c分別生成調(diào)整向量130和 132之后的薄壁區(qū)域36。通過(guò)以與以上針對(duì)調(diào)整向量128所描述的相同 方式來(lái)重復(fù)方法70的步驟76至90，來(lái)生成調(diào)整向量130和132。根據(jù)方 法70的步驟80，主機(jī)16然后確定次頂點(diǎn)102c是否是沿折線28的最后一 個(gè)頂點(diǎn)。由于沿折線28存在尚未分析的其他頂點(diǎn)，根據(jù)方法70的步驟 82，主機(jī)16進(jìn)行至下一個(gè)測(cè)試頂點(diǎn)。在當(dāng)前示例中，序列中的下一個(gè) 頂點(diǎn)是主頂點(diǎn)96。相應(yīng)地，根據(jù)方法70的步驟76、 78以及84，主機(jī)在 主頂點(diǎn)96周?chē)蓽y(cè)試框134，找到測(cè)試框134內(nèi)的主頂點(diǎn)100，并且將 段28c和子段108d標(biāo)識(shí)為與主頂點(diǎn)100相鄰。
如圖所示，段28c是布置在主頂點(diǎn)96和100之間的折線28的段部 分，提供對(duì)方法70的步驟86的例外情況。在該場(chǎng)景中，當(dāng)主機(jī)16確定主頂點(diǎn)96和段28c/子段108d之間的最小距離時(shí)，主機(jī)16省略與當(dāng)前測(cè) 試頂點(diǎn)(即，主頂點(diǎn)％)連接的任意段。否則，方法70的步驟86中確 定的最小距離事實(shí)上為零。相應(yīng)地，在當(dāng)前示例中，最小距離直接位 于主頂點(diǎn)96和100之間(由與段28c重疊的線136來(lái)表示)。
根據(jù)方法70的步驟88，主機(jī)16然后確定該最小距離小于閾值壁 寬。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，主機(jī)16可以生成主頂點(diǎn)96的調(diào)整向量138
(以虛線示出)，其中調(diào)整向量138從主頂點(diǎn)96沿與線136實(shí)質(zhì)上共線的 方向遠(yuǎn)離主頂點(diǎn)100延伸，并且具有與調(diào)整向量122、 128、 130和132 的幅度相等的幅度。然而，如上所述，主機(jī)16有利地忽略給定范圍內(nèi)
(例如閾值壁寬的210%)折線28中與測(cè)試頂點(diǎn)位于相同段上的任何頂 點(diǎn)，從而將頂點(diǎn)的選擇限制在位于相鄰段上的頂點(diǎn)。在當(dāng)前示例中， 主頂點(diǎn)100位于折線28中與主頂點(diǎn)96相同的段(即段28c)上，并且在 閾值壁寬的210%之內(nèi)。從而在本實(shí)施例中，主機(jī)16不為主頂點(diǎn)96生成 調(diào)整向量138。
圖5E示出了在分析主頂點(diǎn)96之后的薄壁區(qū)域36。根據(jù)方法70的步 驟80，主機(jī)16然后確定主頂點(diǎn)96是否為沿折線28的最后一個(gè)頂點(diǎn)。由 于沿折線28存在尚未分析的其他頂點(diǎn)，根據(jù)方法70的步驟82，主機(jī)16 進(jìn)行至主頂點(diǎn)IOO。根據(jù)方法70的步驟76、 78以及84，主機(jī)16然后在主 頂點(diǎn)100周?chē)蓽y(cè)試框140，找到測(cè)試框140內(nèi)的主頂點(diǎn)96，并且將段 28c和子段102d標(biāo)識(shí)為與主頂點(diǎn)96相鄰。
如上所述，主機(jī)16有利地省略與當(dāng)前測(cè)試頂點(diǎn)(即，主頂點(diǎn)IOO) 連接的任意段。相應(yīng)地，在當(dāng)前示例中，省略段28c并且最小距離直接 位于主頂點(diǎn)96和100之間(由與段28c重疊的線142表示)。根據(jù)方法70 的步驟88，主機(jī)16然后確定該最小距離小于閾值壁寬。因此，在一個(gè) 實(shí)施例中，主機(jī)16可以生成主頂點(diǎn)100的調(diào)整向量144(圖中虛線所示)， 其中調(diào)整向量144從主頂點(diǎn)100沿與線142實(shí)質(zhì)上共線的方向遠(yuǎn)離主頂 點(diǎn)96延伸，并且具有與調(diào)整向量138 (圖5D所示)的幅度相等的幅度。 然而，如上面針對(duì)調(diào)整向量138所討論的，主頂點(diǎn)96位于折線28中與主 頂點(diǎn)100相同的段(即段28c)上，并且在閾值壁寬的210%之內(nèi)。從而， 在本實(shí)施例中，主機(jī)16不為主頂點(diǎn)100生成調(diào)整向量144。
17圖5F示出了在分析主頂點(diǎn)100之后的薄壁區(qū)域36。然后根據(jù)方法 70的步驟80，主機(jī)16確定主頂點(diǎn)100是否是沿折線28的最后一個(gè)頂點(diǎn)。 由于沿折線28存在尚未分析的其他頂點(diǎn)，因此根據(jù)方法70的步驟82， 主機(jī)16進(jìn)行至次頂點(diǎn)104c。根據(jù)方法70的步驟76、 78以及84，主機(jī)16 然后在次頂點(diǎn)104c周?chē)蓽y(cè)試框146，找到測(cè)試框146內(nèi)的次頂點(diǎn) 102c，并將子段106c和106d標(biāo)識(shí)為與次頂點(diǎn)102c相鄰。
然后根據(jù)方法70的步驟86，主機(jī)16確定次頂點(diǎn)104c與子段106c和 106d之間的最小距離。在當(dāng)前示例中，最小距離直接位于次頂點(diǎn)102c 和次頂點(diǎn)104c之間(由線148表示)。根據(jù)方法70的步驟88，主機(jī)16然 后確定該最小距離是否小于閾值壁寬。在當(dāng)前示例中，次頂點(diǎn)102c和 次頂點(diǎn)104c之間的距離也等于壁寬40，小于閾值壁寬。因此，主機(jī)16 生成次頂點(diǎn)104c的調(diào)整向量150，其中調(diào)整向量150從次頂點(diǎn)104c沿與 線148實(shí)質(zhì)上共線的方向遠(yuǎn)離次頂點(diǎn)102c延伸，并且具有與調(diào)整向量 144 (圖5E所示)的幅度相等的幅度。如上所述，這些調(diào)整向量的幅 度使得頂點(diǎn)之間調(diào)整后的距離約等于閾值壁寬或者更大。相應(yīng)地，調(diào) 整向量132和150的組合的幅度提供了次頂點(diǎn)102c和104c之間約等于閾 值壁寬的調(diào)整后的距離。
圖5G示出了在分別為次頂點(diǎn)104b和104a生成調(diào)整向量152和154 之后的薄壁區(qū)域36。通過(guò)以與上述針對(duì)次頂點(diǎn)104c相同的方式來(lái)重復(fù) 方法70的步驟76-90來(lái)生成調(diào)整向量152和154。根據(jù)方法70的步驟80， 主機(jī)16然后確定次頂點(diǎn)104a是否是沿折線28的最后一個(gè)頂點(diǎn)。由于沿 折線28存在尚未分析的其他頂點(diǎn)，根據(jù)方法70的步驟82，主機(jī)16進(jìn)行 至主頂點(diǎn)98。相應(yīng)地，根據(jù)方法70的步驟76、 78以及84，主機(jī)16在主 頂點(diǎn)98周?chē)蓽y(cè)試框156，找到測(cè)試框156內(nèi)的主頂點(diǎn)94，并將子段 106a和114a標(biāo)識(shí)為與主頂點(diǎn)94相鄰。
然后根據(jù)方法70的步驟86，主機(jī)16確定主頂點(diǎn)98與子段106a和 114a之間的最小距離。在當(dāng)前示例中，最小距離直接位于主頂點(diǎn)94和 98之間(由線158表示)。根據(jù)方法70的步驟88，主機(jī)16然后確定該最 小距離是否小于閾值壁寬。在當(dāng)前示例中，主頂點(diǎn)94和98之間的距離 也等于壁寬40，小于閾值壁寬。因此，主機(jī)16生成主頂點(diǎn)98的調(diào)整向量160，其中調(diào)整向量160從主頂點(diǎn)98沿與線158實(shí)質(zhì)上共線的方向遠(yuǎn)離 主頂點(diǎn)94延伸，并且具有與調(diào)整向量150、 152以及154的幅度相等的幅 度。調(diào)整向量122和160的組合的幅度提供了主頂點(diǎn)94和98之間約等于
閾值壁寬的調(diào)整后的距離。
圖5H示出了在為主頂點(diǎn)98生成調(diào)整向量160之后的薄壁區(qū)域36。 根據(jù)方法70的步驟80，主機(jī)16然后確定主頂點(diǎn)98是否是沿折線28的最 后一個(gè)頂點(diǎn)。由于沿折線28存在尚未分析的其他頂點(diǎn)，根據(jù)方法70的 步驟82，主機(jī)16進(jìn)行至大塊區(qū)域34處沿折線28的次頂點(diǎn)U2。相應(yīng)地， 根據(jù)方法70的步驟76，主機(jī)16在次頂點(diǎn)112周?chē)蓽y(cè)試框162，并且 在測(cè)試框162內(nèi)搜索任何其他頂點(diǎn)。此時(shí)，根據(jù)方法70的步驟78，主機(jī) 16找不到位于測(cè)試框162內(nèi)的任何相鄰頂點(diǎn)。因此，主機(jī)16跳過(guò)方法70 的步驟84至90，并且不為次頂點(diǎn)112生成調(diào)整向量。由于折線28不具有 在次頂點(diǎn)112處有過(guò)度填充條件的風(fēng)險(xiǎn)，因此對(duì)于次頂點(diǎn)112而言不需 要調(diào)整向量。
圖5I示出了在分析了次頂點(diǎn)112之后的薄壁區(qū)域36。對(duì)位于折線28 上的其余主和次頂點(diǎn)重復(fù)步驟76至90。如圖5I所示，要分析的最后一 個(gè)頂點(diǎn)是大塊區(qū)域34處沿折線28的次頂點(diǎn)110。當(dāng)?shù)竭_(dá)次頂點(diǎn)UO時(shí)， 根據(jù)方法70的步驟76，主機(jī)16在次頂點(diǎn)110周?chē)蓽y(cè)試框164，并且 搜索測(cè)試框164內(nèi)的其他頂點(diǎn)。此時(shí)，根據(jù)方法70的步驟78，主機(jī)16 找不到位于測(cè)試框164內(nèi)的任何相鄰頂點(diǎn)。因此，主機(jī)16跳過(guò)方法70 的步驟84至90，并且不為次頂點(diǎn)110生成調(diào)整向量。
圖5J示出了在分析了次頂點(diǎn)110之后的薄壁區(qū)域36。根據(jù)方法70 的步驟80，主機(jī)16然后確定次頂點(diǎn)110是否是沿折線28的最后一個(gè)頂 點(diǎn)。由于此時(shí)己經(jīng)分析了沿折線28的所有頂點(diǎn)，因此，根據(jù)方法70的 步驟92，主機(jī)16然后基于調(diào)整向量來(lái)調(diào)整頂點(diǎn)的位置。這將段28a調(diào)整 至調(diào)整后的段42a和43a的位置，并且將段28b調(diào)整至調(diào)整后的段42b和 43b的位置，其中調(diào)整后的段42a和42b之間調(diào)整后的壁寬28等于閾值壁 寬。如圖所示，這修改了折線28的幾何形狀，以降低在使用分層沉積 系統(tǒng)12(圖1所示)進(jìn)行構(gòu)建操作期間在薄壁區(qū)域36處對(duì)工具路徑進(jìn)行 過(guò)度填充的風(fēng)險(xiǎn)。此外，調(diào)整后的段43a和43b向主頂點(diǎn)96和100會(huì)聚，從而保護(hù)薄壁區(qū)域36處折線28的原始幾何形狀。
一旦根據(jù)方法70修改了折線28的幾何形狀，根據(jù)方法70的步驟93 移除布置在共線子段上的頂點(diǎn)。因此，由于段42a的子段在主頂點(diǎn)94 和次頂點(diǎn)102c之間共線，移除次頂點(diǎn)102a和102b。類似地，從段42b 的子段中移除次頂點(diǎn)104a和104b，并且移除次頂點(diǎn)110和112。如上所 述，這減少了主機(jī)16需要保留的數(shù)據(jù)坐標(biāo)的數(shù)量。
圖5K示出了在移除了次頂點(diǎn)102a、 102b、 104a、 104b、 IIO以及 112之后的薄壁區(qū)域36。根據(jù)方法46 (圖3所示)的步驟62，主機(jī)16然 后基于折線26修改后的幾何形狀來(lái)生成外圍工具路徑166。由于段42a 和42b被分開(kāi)約等于閾值壁寬的調(diào)整后的壁寬44，因此外圍工具路徑 166的環(huán)繞部分具有可接受的重疊量，從而降低了對(duì)3D對(duì)象24的相應(yīng) 區(qū)域進(jìn)行過(guò)度填充的風(fēng)險(xiǎn)。
如圖5A至5K所示，調(diào)整后的每一個(gè)頂點(diǎn)僅具有位于相應(yīng)測(cè)試框 內(nèi)的單一相鄰頂點(diǎn)。因此，僅響應(yīng)于單一相鄰頂點(diǎn)來(lái)生成調(diào)整向量。 然而，在給定測(cè)試框存在多個(gè)相鄰頂點(diǎn)的情形中，對(duì)每一個(gè)相鄰頂點(diǎn) 執(zhí)行方法70的步驟86、 88以及90，并且所生成的調(diào)整向量是累積的。 這確保相對(duì)于多個(gè)相鄰頂點(diǎn)中的每一個(gè)對(duì)測(cè)試頂點(diǎn)進(jìn)行重定位。此外， 盡管上述方法70與單一薄壁區(qū)域(即薄壁區(qū)域36) —起使用，但是方 法70還適于與具有多個(gè)薄壁區(qū)域(具有各種幾何形狀設(shè)計(jì))的折線一 起使用。
圖6A至6C是層168的示意圖，層168為備選CAD模型的分片層。 如圖6A所示，層168類似于層26 (圖2所示)并且包括折線170、外圍 工具路徑172以及光柵工具路徑174。折線170是布置在x-y平面上的外 圍幾何形狀，具有會(huì)聚尖峰的幾何形狀而不是折線28 (圖2所示)的平 行段幾何形狀。折線170內(nèi)的區(qū)域是層168中在構(gòu)建操作期間將用構(gòu)建 材料填充的部分，并且被劃分為大塊區(qū)域176和薄壁區(qū)域178。如薄壁 區(qū)域178處所示，主頂點(diǎn)180、 182和184定義了折線170，其中主頂點(diǎn)180 和184位于大塊區(qū)域176和薄壁區(qū)域178之間的交叉處，并且主頂點(diǎn)182 位于會(huì)聚尖峰的尖端。
主頂點(diǎn)180、182以及184將折線170分為段170a和170b，其中段170a將主頂點(diǎn)180和182互連，并且段170b將主頂點(diǎn)182和184進(jìn)行互連。段 170a和170b的會(huì)聚性質(zhì)相應(yīng)地在閾值線188處將薄壁區(qū)域178分為第一 區(qū)域178a和第二區(qū)域178b。閾值線188是沿段170a和170b的位置，在該 位置處，薄壁區(qū)域178沿y軸的壁寬等于分層沉積系統(tǒng)12 (圖l所示)的 閾值壁寬。因此，第一區(qū)域178a的寬度大于閾值壁寬，并且第二區(qū)域 178b的寬度小于閾值壁寬。
基于路寬186來(lái)生成外圍工具路徑172以及光柵工具路徑174，如 上針對(duì)路寬186 (圖2所示)所述，路寬186是來(lái)自分層沉積系統(tǒng)12的構(gòu) 建材料的沉積路線的預(yù)測(cè)寬度。在相對(duì)于折線170的內(nèi)部偏移位置處生 成外圍工具路徑172，該位置在路寬186的大約一半的距離處。然后在 相對(duì)于外圍工具路徑172的內(nèi)部偏移位置處生成光柵工具路徑174，從 而填充大塊區(qū)域176。
當(dāng)以薄壁區(qū)域178處的環(huán)繞配置來(lái)生成外圍工具路徑172時(shí)，隨著 相鄰工具路徑(稱作子路徑172a和172b)向主頂點(diǎn)182前進(jìn)，該相鄰工 具路徑具有越來(lái)越大的重疊量。當(dāng)子路徑172a和172b從第一區(qū)域178a 跨過(guò)閾值線188轉(zhuǎn)變到第二區(qū)域178b時(shí)，子路徑172a和172b的重疊變得 足夠大以引起構(gòu)建材料的沉積路線過(guò)度填充3D對(duì)象的相應(yīng)區(qū)域。如上 所述，這可能導(dǎo)致較差的部件質(zhì)量并且潛在地?fù)p壞分層沉積系統(tǒng)12。
此外，如圖6A所示，子路徑172a和172b沿x軸會(huì)聚在實(shí)質(zhì)上不到 主頂點(diǎn)182的點(diǎn)處(稱作點(diǎn)190)。因此，基于子路徑172a和172b的沉積 的構(gòu)建材料的路線將不會(huì)沿x軸延伸至主頂點(diǎn)182的相應(yīng)位置。當(dāng)構(gòu)建 3D對(duì)象時(shí)，這也降低了部件質(zhì)量。因此，為了改進(jìn)部件質(zhì)量并且降低 在第二區(qū)域178b處創(chuàng)建過(guò)度填充條件的風(fēng)險(xiǎn)，主機(jī)16 (圖l所示)根據(jù) 方法70 (圖4所示)來(lái)修改薄壁區(qū)域178的幾何形狀。
圖6B示出了在主機(jī)16根據(jù)方法70 (圖4所示)的步驟72至90分析 了沿折線170的每一個(gè)頂點(diǎn)之后的層168。如圖所示，段170a還包括次 頂點(diǎn)192a至192e，并且段170b還包括次頂點(diǎn)192a至194e，這些是根據(jù) 方法70的步驟72來(lái)生成的。根據(jù)方法70，主機(jī)16分析每一個(gè)主和次頂 點(diǎn)，并且針對(duì)在具有小于閾值壁寬的分離距離的部分處的頂點(diǎn)來(lái)生成 調(diào)整向量。
21由于第一區(qū)域178a具有大于閾值壁寬的壁寬，主頂點(diǎn)180和184、 以及次頂點(diǎn)192a和194a將不具有生成的調(diào)整向量。然而，由于第二區(qū) 域178b具有小于閾值壁寬的壁寬，次頂點(diǎn)192b至192e以及194b至194e 分別具有為其生成的調(diào)整向量196b至196e和198b至198e。如圖所示， 調(diào)整向量196b至196e和198b至198e的幅度隨著第二區(qū)域178b的壁寬的 減小而增大。這是由于隨著壁寬減小，"最小距離"(等式l中所使用) 減小。
注意，主頂點(diǎn)182不具有生成的調(diào)整向量。如上面對(duì)于方法70的 步驟72所討論的，有利地，不在主頂點(diǎn)的特定距離內(nèi)生成次頂點(diǎn)，以 保護(hù)折線(例如折線170)的原始幾何形狀。本實(shí)施例有益于與具有會(huì) 聚尖峰幾何形狀的薄壁區(qū)域一起使用，如薄壁區(qū)域178。在當(dāng)前示例中， 限制次頂點(diǎn)192e和194e的位置，以防止對(duì)主頂點(diǎn)182的位置進(jìn)行調(diào)整， 從而保留薄壁區(qū)域178沿x軸的原始長(zhǎng)度。
在分析了每一個(gè)頂點(diǎn)之后，根據(jù)方法70的步驟92，主機(jī)16基于調(diào) 整向量196b至196e以及198b至198e來(lái)調(diào)整次頂點(diǎn)192b至192e以及194b 至194e的位置。這將次頂點(diǎn)192b至192e以及194b至194e定位在相反的 位置上，該相反的位置提供沿第二區(qū)域178b的約等于閾值壁寬或者更 大的壁寬。然后根據(jù)方法70的步驟93，主機(jī)16移除位于共線子段上的 任何頂點(diǎn)。在當(dāng)前示例中，這移除了次頂點(diǎn)192b至192d以及194b至 194d。
圖6C示出了在根據(jù)方法70修改了折線170的幾何形狀之后的層 168。在修改過(guò)折線170的幾何形狀之后，將段170a (圖6A所示)子劃 分為子段200a (在主頂點(diǎn)180和次頂點(diǎn)192a之間)、子段200b (在次頂 點(diǎn)192a和192e之間)、以及子段200c (在次頂點(diǎn)192e和主頂點(diǎn)182之間)。 類似地，將段170b (圖6A所示)子劃分為子段202a (在主頂點(diǎn)184和 次頂點(diǎn)194a之間)、子段202b (在次頂點(diǎn)194a和194e之間)、以及子段 202c (在次頂點(diǎn)194e和主頂點(diǎn)182之間)。
由于第一部分178a處的壁厚度大于閾值壁寬，因此不改變段200a 和202a。然而，段200b和202b現(xiàn)在位于提供約等于閾值壁寬或者更大 的壁寬的位置處。段200c和202c提供折線170的小會(huì)聚部分，從而允許
22沉積的構(gòu)建材料的路線實(shí)質(zhì)上沿X軸到達(dá)主頂點(diǎn)182的位置。 一旦根據(jù)
方法70修改了折線170的幾何形狀，基于修改后的幾何形狀來(lái)生成外圍 工具路徑204。由于第二區(qū)域178b具有等于閾值壁寬或者更大的壁寬， 因此外圍工具路徑204的環(huán)繞子路徑具有可接受的重疊量，從而降低了 對(duì)3D對(duì)象的相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行過(guò)度填充的風(fēng)險(xiǎn)。
圖7是方法206的流程圖，方法206類似于方法70 (圖4所示)，但 是適于與具有多條折線的分片層一起使用。很多CAD模型設(shè)計(jì)可以包 括針對(duì)給定分片層的多條折線。例如，分片層可以包括定義3D對(duì)象的 外表面的第一折線以及定義3D對(duì)象的內(nèi)表面(例如內(nèi)腔)的第二折線。 盡管方法70適于標(biāo)識(shí)單一折線內(nèi)的一個(gè)或者更多薄壁區(qū)域，方法206 將方法70進(jìn)行擴(kuò)展，以進(jìn)一步標(biāo)識(shí)可能存在于兩條或者更多折線之間 的薄壁區(qū)域。方法206包括步驟208至220，并且首先涉及為每一條折線 生成次頂點(diǎn)(步驟208)。對(duì)于每一條折線，以與上述方法70的步驟72 相同的方式來(lái)生成次頂點(diǎn)。這允許主機(jī)16標(biāo)識(shí)位于特定折線之外的頂 點(diǎn)。
然后主機(jī)16標(biāo)識(shí)多條折線中第一折線(步驟210)，并且對(duì)所標(biāo)識(shí) 的折線執(zhí)行方法70的步驟74至80 (步驟212)。這以與上述方法70相同 的方式為沿所標(biāo)識(shí)的折線的每一個(gè)頂點(diǎn)生成調(diào)整向量。然而，由于多 條折線中的每一條包括一系列主和次頂點(diǎn)，根據(jù)方法70的步驟76，當(dāng) 標(biāo)識(shí)相鄰頂點(diǎn)時(shí)，主機(jī)16還可以依賴于當(dāng)前折線外部的頂點(diǎn)。因此， 還可以基于相鄰折線之間的潛在過(guò)度填充條件來(lái)生成調(diào)整向量。
當(dāng)分析了當(dāng)前折線的每一個(gè)頂點(diǎn)時(shí)，主機(jī)16然后確定當(dāng)前折線是 否是給定層的最后一條折線(步驟214)。如果不是，則主機(jī)16進(jìn)行至 該層的下一條折線(步驟216)，并且對(duì)每一條剩余折線重復(fù)步驟212。 當(dāng)分析了最后一條折線的每一個(gè)頂點(diǎn)時(shí)，主機(jī)16然后基于分片層的每 一條折線的調(diào)整向量來(lái)調(diào)整頂點(diǎn)的位置(步驟218)，并且移除位于共 線子段上的頂點(diǎn)(步驟220)。有利地，在為給定分片層的所有折線的 所需頂點(diǎn)生成了調(diào)整向量之后，執(zhí)行步驟218和220。否則，如果在分 析第二折線之前根據(jù)步驟218調(diào)整了第一折線的頂點(diǎn)的位置，則第一折 線頂點(diǎn)的調(diào)整后的位置可能在分析第二折線時(shí)阻止對(duì)相鄰頂點(diǎn)的所需標(biāo)識(shí)。相應(yīng)地，方法206是對(duì)給定分片層內(nèi)的多條折線的幾何形狀的合
適修改。注意，方法206也適于與包含單一折線的分片層一起使用。在 該情況中，方法206的步驟208、 210、 214以及216變得多余，從而將方 法206簡(jiǎn)化為方法70。
圖8是用于從具有小于單一路寬的薄壁區(qū)域的CAD模型來(lái)構(gòu)建3D 對(duì)象的方法222的流程圖，圖8示意了方法46(圖3所示)的備選實(shí)施例。 除了創(chuàng)建潛在過(guò)度填充條件之外，CAD模型還可以描述具有比單一路 寬(例如圖2所示的路寬38)更窄的薄壁區(qū)域的3D對(duì)象。這典型地發(fā) 生在CAD模型中錯(cuò)誤指定3D對(duì)象的幾何形狀時(shí)。不幸地是，在該情形 中，主機(jī)16可能不必須為薄壁區(qū)域生成構(gòu)建路徑。此外，生成用于3D 對(duì)象的支撐結(jié)構(gòu)的算法將典型地標(biāo)識(shí)該薄壁區(qū)域，從而排除對(duì)該薄壁 區(qū)域生成支撐結(jié)構(gòu)部件。因此，不為該薄壁區(qū)域進(jìn)行材料路線的沉積， 這可能影響依賴該薄壁區(qū)域作為支撐的隨后沉積的層。
方法222適于修改比單一路寬更窄的薄壁區(qū)域的幾何形狀。方法 222包括步驟224至244，并且首先涉及建立分層沉積系統(tǒng)(例如圖l所 示的分層沉積系統(tǒng)12)的"閾值壁寬"，其中該閾值壁寬約等于沉積的 構(gòu)建材料的路寬(例如圖2所示的路寬38)(步驟224)。如上所述，將 方法46中使用的"閾值壁寬"稱作最小壁寬，可以在沒(méi)有實(shí)質(zhì)上過(guò)度 填充的情況下以該最小壁寬來(lái)沉積一對(duì)相鄰的構(gòu)建材料路線。然而， 方法222依賴于閾值壁寬來(lái)標(biāo)識(shí)比路寬更窄的區(qū)域。因此，在本實(shí)施例
中，"閾值壁寬"約等于路寬。
一旦確定了閾值壁寬，則以與以上針對(duì)方法46的步驟50-68所述相 同的方式來(lái)執(zhí)行方法222的步驟226至244。相應(yīng)地，將CAD模型分片 為多個(gè)分片層，其中每一個(gè)分片層包括一條或者更多折線(步驟226)。 然后主機(jī)16選擇第一分片層進(jìn)行分析(步驟228)，并且標(biāo)識(shí)所選分片 層的折線的坐標(biāo)(步驟230)。然后分析所標(biāo)識(shí)的折線，以確定折線的 相鄰部分之間的距離(步驟232)。在備選實(shí)施例中，可以在針對(duì)所選 的第一分片層的步驟226至232中的一個(gè)或者更多步驟之后執(zhí)行步驟 224中對(duì)閾值壁寬的確定。
然后主機(jī)16確定相鄰部分之間的距離是否小于閾值壁寬(即，小于單一路寬)(步驟234)。如果是，則主機(jī)16調(diào)整折線的相鄰部分的位
置，使得部分之間調(diào)整后的壁寬約等于閾值壁寬(即，約等于路寬)
(步驟236)。然后主機(jī)16基于具有調(diào)整后的部分的折線來(lái)生成當(dāng)前分 片層的一條或者更多工具路徑(步驟238)。由于部分之間調(diào)整后的壁 寬約等于路寬，因此為薄壁區(qū)域生成了單一工具路徑。
然后主機(jī)16確定當(dāng)前分片層是否為針對(duì)薄壁幾何形狀要分析的 CAD模型的最后一個(gè)分片層(步驟240)。如果不是，則主機(jī)16進(jìn)行至 CAD模型的下一個(gè)分片層(步驟242)，并且對(duì)每一個(gè)其余分片層重復(fù) 步驟230至238。這修改了CAD模型的每一個(gè)分片層中的薄壁區(qū)域的幾 何形狀，使得每一個(gè)薄壁區(qū)域具有至少約等于沉積的構(gòu)建材料的路寬 的寬度。當(dāng)分析了最后一個(gè)分片層時(shí)(步驟240)，主機(jī)16然后將相應(yīng) 構(gòu)建數(shù)據(jù)中繼至控制器M (圖l所示)，以使用分層沉積系統(tǒng)12來(lái)構(gòu)建 3D對(duì)象(步驟244)。
由于每一個(gè)分片層的折線的調(diào)整后的部分被分開(kāi)約等于路寬的 距離，因此主機(jī)16能夠?yàn)楸”趨^(qū)域生成工具路徑。這允許薄壁區(qū)域?yàn)?隨后形成的層提供層間支撐。在一個(gè)實(shí)施例中，以與以上針對(duì)方法70 所述相同的方式來(lái)執(zhí)行方法222的步驟232至236，其中閾值壁寬約等于 路寬。此外，還可以以與以上針對(duì)方法206所述相同的方式來(lái)對(duì)多條折 線執(zhí)行方法222。
圖9是方法246的流程圖，方法246為方法46 (圖3所示)和方法222 (圖8所示)的組合。因此，方法246適用于降低創(chuàng)建過(guò)度填充條件的 風(fēng)險(xiǎn)，并且用于在構(gòu)建操作期間提供對(duì)3D對(duì)象的層間支撐。方法246 包括步驟248至272，并且首先涉及建立用于分層沉積系統(tǒng)(例如圖l 所示的分層沉積系統(tǒng)12)的"第一閾值壁寬"以及"第二閾值壁寬" (步驟248)。第一閾值壁寬與方法222的步驟224中的上述閾值壁寬相 同。相應(yīng)地，第一閾值壁寬約等于沉積的構(gòu)建材料的路寬。第二閾值 壁寬與方法46的步驟48中的上述閾值壁寬相同。因此，合適的第二閾 值壁寬的示例包括以上針對(duì)方法46的步驟48中的閾值壁寬所討論的閾 值壁寬。
一旦建立了第一和第二閾值壁寬，將CAD模型分片為多個(gè)分片
25層，其中每一個(gè)分片層包括一條或者更多折線(步驟250)。然后主機(jī) 16選擇第一分片層以進(jìn)行分析(步驟252)，并且標(biāo)識(shí)所選分片層的折 線的坐標(biāo)(步驟254)。然后分析所標(biāo)識(shí)的折線以確定折線的相鄰部分 之間的距離(步驟256)。在備選實(shí)施例中，可以在針對(duì)第一所選分片 層的步驟250至256中的一個(gè)或者更多之后執(zhí)行步驟248中對(duì)第一和第 二閾值壁寬的確定。
然后主機(jī)16確定相鄰部分之間的距離是否小于第一閾值壁寬 (即，小于單一路寬)(步驟258)。該步驟允許主機(jī)16確定壁寬是否過(guò) 窄而不足以沉積構(gòu)建材料的單一路線。如果是，則主機(jī)16調(diào)整折線的 相鄰部分的位置，使得部分之間調(diào)整后的壁寬約等于第一閾值壁寬 (即，約等于路寬)(步驟260)。然后主機(jī)16基于具有調(diào)整后的部分的 折線來(lái)為當(dāng)前分片層生成一條或者更多工具路徑(步驟266)。
如果相鄰部分之間的距離不小于第一閾值壁寬(步驟258)，則主 機(jī)16確定相鄰部分之間的距離是否小于第二閾值壁寬(步驟262)。該 步驟允許主機(jī)16確定該壁寬是否可能創(chuàng)建過(guò)度填充條件。由于主機(jī)16 已經(jīng)在步驟258中確定相鄰部分之間的距離至少與單一路寬一樣大，步 驟262有效地確定相鄰部分之間的距離是否落在第一和第二閾值壁寬 之間。如果相鄰部分之間的距離小于第二閾值壁寬，則主機(jī)16調(diào)整折 線的相鄰部分的位置，使得部分之間調(diào)整后的壁寬約等于第二閾值壁 寬，或者更大(步驟264)。然后主機(jī)16基于具有調(diào)整后的部分的折線 來(lái)為當(dāng)前分片層生成一條或者更多工具路徑。(步驟266)。
在一個(gè)實(shí)施例中，主機(jī)16為當(dāng)前分片層的每一個(gè)薄壁區(qū)域執(zhí)行步 驟256至264。因此，對(duì)于當(dāng)前分片層，可以根據(jù)步驟260來(lái)調(diào)整折線的 第一區(qū)域的部分并且可以根據(jù)步驟264來(lái)調(diào)整折線的第二區(qū)域的部分。 在本實(shí)施例中，有利地，根據(jù)方法70 (圖4所示)來(lái)執(zhí)行步驟256、 258 以及260，其中"閾值壁寬"指第一閾值壁寬，并且有利地根據(jù)方法70 來(lái)執(zhí)行步驟256、 262以及264，其中"閾值壁寬"指第二閾值壁寬。這 允許方法246修改單一分片層中的多個(gè)薄壁區(qū)域的幾何形狀，其中薄壁 區(qū)域比路寬更窄或者可能創(chuàng)建過(guò)度填充條件。
在生成工具路徑之后，然后主機(jī)16確定當(dāng)前分片層是否是針對(duì)薄
26壁幾何形狀要分析的CAD模型的最后一個(gè)分片層(步驟268)。如果不 是，則主機(jī)16進(jìn)行至CAD模型的下一個(gè)分片層(步驟270)，并且對(duì)每 一個(gè)其余分片層重復(fù)步驟254至266。這修改了CAD模型的每一個(gè)分片 層中的薄壁區(qū)域的幾何形狀。當(dāng)分析了最后一個(gè)分片層之后(步驟 268)，主機(jī)16將相應(yīng)構(gòu)建數(shù)據(jù)中繼至控制器14 (圖l所示)，以使用分 層沉積系統(tǒng)12來(lái)構(gòu)建3D對(duì)象(步驟272)。
方法248示出了用于調(diào)整給定分片層的折線的相鄰部分的位置的 合適實(shí)施例，并且起到與方法46和222類似的作用。例如，如果給定 CAD模型不包括具有小于第一閾值壁寬的任何部分，則步驟258和260 變得多余，從而將方法246簡(jiǎn)化為與方法46相同的步驟。備選地，如果 給定CAD模型不包括具有大于第一閾值壁寬并且小于第二閾值壁寬 的壁寬的任何部分，則步驟262和264變得多余，從而將方法246簡(jiǎn)化為 與方法222相同的步驟。此外，可以與以上針對(duì)方法206 (圖7所示)所 述相同的方式對(duì)多條折線執(zhí)行方法246。
如上所述，基于閾值壁寬的不同值，本發(fā)明適用于為各種目的來(lái) 修改薄壁區(qū)域的幾何形狀(例如減少過(guò)度填充條件并且提供層間支 撐)。這提高了構(gòu)建操作期間3D對(duì)象的質(zhì)量。盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施 例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以在不背離本發(fā)明的 精神和范圍的情況下在形式和細(xì)節(jié)上作出改變。
權(quán)利要求
1、一種用于修改三維對(duì)象的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的方法，所述方法包括建立閾值壁寬；提供計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的至少一條分片層折線，所述至少一條分片層折線包括第一部分和第二部分；確定所述第一部分和所述第二部分之間的第一距離；以及在所述第一距離小于所述閾值壁寬的情況下，調(diào)整所述第一部分和所述第二部分的位置，以提供所述第一部分和所述第二部分之間的第二距離，其中，所述第二距離約等于所述閾值壁寬或者大于所述閾值壁寬。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述閾值壁寬的范圍從路 寬的大約150%到路寬的大約200%，所述路寬是從分層沉積系統(tǒng)沉積的構(gòu)建材料的路寬。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述閾值壁寬的范圍從所 述路寬的大約160%到所述路寬的大約180% 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述閾值壁寬約等于所述 路寬。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述第一部分包括第一頂 點(diǎn)，所述第二部分包括第二頂點(diǎn)，并且，調(diào)整所述第一部分和所述第 二部分的位置包括針對(duì)所述第一頂點(diǎn)生成第一調(diào)整向量； 針對(duì)所述第二頂點(diǎn)生成第二調(diào)整向量； 基于所述第一調(diào)整向量來(lái)重定位所述第一頂點(diǎn)；以及 基于所述第二調(diào)整向量來(lái)重定位所述第二頂點(diǎn)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述第一部分包括將第一 段和第二段互連的第一頂點(diǎn)，所述第二部分包括將第三段和第四段互 連的第二頂點(diǎn)，并且，確定所述第一距離包括-確定所述第一頂點(diǎn)與所述第三段和第四段之間的第一最小距離；以及確定所述第二頂點(diǎn)與所述第一段和第二段之間的第二最小距離。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，還包括基于具有在調(diào)整后的位 置處的所述第一部分和所述第二部分的所述分片層折線來(lái)生成外圍工 具路徑。
8、 一種用于修改三維對(duì)象的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的方法，所述 方法包括-建立閾值壁寬；提供計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的至少一條分片層折線，所述至少一條 分片層折線包括多個(gè)頂點(diǎn)和多個(gè)段；確定所述多個(gè)頂點(diǎn)中的第一頂點(diǎn)和所述多個(gè)段中的至少一段之 間的第一距離；以及在所述距離小于所述閾值壁寬的情況下調(diào)整所述第一頂點(diǎn)的位置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述閾值壁寬是從分層沉 積系統(tǒng)沉積的構(gòu)建材料的路寬的函數(shù)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，確定所述第一頂點(diǎn)和所述至少一段之間的第一距離包括在所述第一頂點(diǎn)的預(yù)定距離內(nèi)搜索所述多個(gè)頂點(diǎn)中的至少第二頂點(diǎn)，其中，所述第二頂點(diǎn)連接至所述至少一段；以及 確定所述第一頂點(diǎn)和所述至少一段之間的最小距離。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，調(diào)整所述第一頂點(diǎn)的位置包括針對(duì)所述第一頂點(diǎn)，作為所述閾值壁寬的函數(shù)來(lái)生成調(diào)整向量；以及基于所述調(diào)整向量來(lái)重定位所述第一頂點(diǎn)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述閾值壁寬是第一閾 值壁寬，所述方法還包括建立第二閾值壁寬；以及在所述距離小于所述第二閾值壁寬的情況下調(diào)整所述第一頂點(diǎn)的位置。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括基于具有在調(diào)整后的 位置處的所述第一頂點(diǎn)的所述分片層折線來(lái)生成外圍工具路徑。
14、 一種用于修改三維對(duì)象的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的方法，所述方法包括建立閾值壁寬；提供計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的至少一條分片層折線， 所述至少一條分片層折線包括 將第一段與第二段互連的第一頂點(diǎn)；以及將第三段與第四段互連的第二頂點(diǎn)； 確定所述第一頂點(diǎn)與所述第一段和第二段之間的第一最小距離； 確定所述第二頂點(diǎn)與所述第三段和第四段之間的第二最小距離； 在所述第一最小距離小于所述閾值壁寬的情況下調(diào)整所述第一 頂點(diǎn)的位置；以及在所述第二最小距離小于所述閾值壁寬的情況下調(diào)整所述第二 頂點(diǎn)的位置，其中，調(diào)整后的第一頂點(diǎn)和調(diào)整后的第二頂點(diǎn)之間調(diào)整 后的距離約等于所述閾值壁寬或者大于所述閾值壁寬。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述閾值壁寬的范圍從 路寬的大約150%到路寬的大約200%，所述路寬是從分層沉積系統(tǒng)沉 積的構(gòu)建材料的路寬。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述閾值壁寬的范圍從 所述路寬的大約160%到所述路寬的大約180%。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述閾值壁寬約等于所 述路寬。
18、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，調(diào)整所述第一頂點(diǎn)的位 置包括針對(duì)所述第一頂點(diǎn)，作為所述閾值壁寬的函數(shù)來(lái)生成第一調(diào)整向 量；以及基于所述第一調(diào)整向量來(lái)重定位所述第一頂點(diǎn)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，調(diào)整所述第二頂點(diǎn)的位置包括針對(duì)所述第二頂點(diǎn)，作為所述閾值壁寬的函數(shù)來(lái)生成第二調(diào)整向 量；以及基于所述第二調(diào)整向量來(lái)重定位所述第二頂點(diǎn)。
20、根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述至少一條分片層折線包括第一折線和第二折線，并且所述第一頂點(diǎn)位于所述第一折線上 而所述第二頂點(diǎn)位于所述第二折線上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于修改三維對(duì)象的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的方法，所述方法包括確定閾值壁寬；提供計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型的至少一條分片層折線；確定所述至少一條分片層折線的第一和第二部分之間的第一距離；以及在所述第一距離小于所述閾值壁寬的情況下調(diào)整所述第一和第二部分的位置以提供第二距離，其中，所述第二距離約等于所述閾值壁寬或大于所述閾值壁寬。
文檔編號(hào)G06F19/00GK101689229SQ200880023798
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者唐納德·J·德?tīng)柶澪炙?申請(qǐng)人:斯特拉塔西斯公司