本公開涉及3d打印，特別地涉及一種基于虛擬對(duì)象的3d打印方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)和程序。

背景技術(shù)：

1、3d打印是一種先進(jìn)的制造技術(shù)，也被稱為增材制造（additive?manufacturing，簡稱am），與傳統(tǒng)的減材制造不同，3d打印通過逐層堆疊材料來創(chuàng)建物體，從數(shù)字模型直接制造實(shí)體對(duì)象，這種制造方法使得設(shè)計(jì)和生產(chǎn)更加靈活，能夠生產(chǎn)各種形狀和結(jié)構(gòu)的物體，包括復(fù)雜的幾何形狀。

2、傳統(tǒng)的3d打印技術(shù)是基于已知模型樣本的打印方法，即通過對(duì)預(yù)先獲取的3d模型樣本進(jìn)行讀取和打印，實(shí)際應(yīng)用中，用戶經(jīng)常需要針對(duì)虛擬環(huán)境中的實(shí)時(shí)虛擬對(duì)象進(jìn)行3d打印，而基于已知模型樣本的打印方法無法直接獲取虛擬環(huán)境中的虛擬對(duì)象，可能導(dǎo)致在對(duì)虛擬對(duì)象進(jìn)行3d打印時(shí)的效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開提供一種基于虛擬對(duì)象的3d打印方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)和程序，以模式匹配和特征匹配的方法快速提取出存儲(chǔ)組件中需要進(jìn)行打印的模型數(shù)據(jù)，以靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的重建技術(shù)對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行模型重建，并為重建后的模型匹配出適合的打印機(jī)進(jìn)行打印，節(jié)省了打印時(shí)間，提高了3d打印的效率。

2、第一方面，本公開提供了一種基于虛擬對(duì)象的3d打印方法，包括：對(duì)預(yù)設(shè)的存儲(chǔ)組件進(jìn)行模型對(duì)象檢索，得到對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；對(duì)所述對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型模式匹配以及模型特征匹配操作，得到匹配模型數(shù)據(jù)；對(duì)所述匹配模型數(shù)據(jù)進(jìn)行模型重建以及模型修復(fù)，得到修復(fù)對(duì)象模型；對(duì)所述匹配模型數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)提取，得到模型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，利用所述模型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)所述修復(fù)對(duì)象模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，得到更新對(duì)象模型；利用所述更新對(duì)象模型對(duì)預(yù)先獲取的實(shí)時(shí)打印機(jī)狀態(tài)清單進(jìn)行打印策略匹配，得到匹配打印機(jī)，所述匹配打印機(jī)用于對(duì)所述更新對(duì)象模型進(jìn)行適配打印。

3、在一些實(shí)施例中，所述對(duì)所述對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型模式匹配以及模型特征匹配操作，得到匹配模型數(shù)據(jù)，包括：對(duì)所述對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型標(biāo)識(shí)符匹配，得到標(biāo)識(shí)符模型數(shù)據(jù)；對(duì)所述對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型結(jié)構(gòu)匹配，得到結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)；對(duì)所述對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)特征提取，得到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)特征集；根據(jù)所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)特征集對(duì)所述對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型特征匹配，得到特征模型數(shù)據(jù)；根據(jù)所述標(biāo)識(shí)符模型數(shù)據(jù)、所述結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)以及所述特征模型數(shù)據(jù)生成匹配模型數(shù)據(jù)。

4、在一些實(shí)施例中，所述對(duì)所述匹配模型數(shù)據(jù)進(jìn)行模型重建以及模型修復(fù)，得到修復(fù)對(duì)象模型，包括：對(duì)所述匹配模型數(shù)據(jù)進(jìn)行頂點(diǎn)初始化，得到頂點(diǎn)對(duì)象模型；根據(jù)所述匹配模型數(shù)據(jù)對(duì)所述頂點(diǎn)對(duì)象模型進(jìn)行網(wǎng)格連接，得到面對(duì)象模型；根據(jù)所述匹配模型數(shù)據(jù)對(duì)所述面對(duì)象模型進(jìn)行材質(zhì)紋理映射，得到重建對(duì)象模型；對(duì)所述重建對(duì)象模型進(jìn)行缺損修復(fù)以及打印修復(fù)，得到修復(fù)對(duì)象模型。

5、在一些實(shí)施例中，所述對(duì)所述重建對(duì)象模型進(jìn)行缺損修復(fù)以及打印修復(fù)，得到修復(fù)對(duì)象模型，包括：對(duì)所述重建對(duì)象模型進(jìn)行法線矯正，得到法線重建模型；對(duì)所述法線重建模型進(jìn)行缺損封口，得到封口重建模型；對(duì)所述封口重建模型進(jìn)行孔洞填充，得到填充重建模型；對(duì)所述填充重建模型進(jìn)行厚度修復(fù)，得到修復(fù)對(duì)象模型。

6、在一些實(shí)施例中，所述利用所述模型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)所述修復(fù)對(duì)象模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，得到更新對(duì)象模型，包括：對(duì)所述模型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)拆分，得到骨骼動(dòng)畫數(shù)據(jù)、頂點(diǎn)動(dòng)畫數(shù)據(jù)以及物理模擬數(shù)據(jù)；根據(jù)所述骨骼動(dòng)畫數(shù)據(jù)對(duì)所述修復(fù)對(duì)象模型進(jìn)行骨骼模擬更新，得到骨骼對(duì)象模型；根據(jù)所述頂點(diǎn)動(dòng)畫數(shù)據(jù)對(duì)所述骨骼對(duì)象模型進(jìn)行頂點(diǎn)模擬更新，得到頂點(diǎn)對(duì)象模型；根據(jù)所述物理模擬數(shù)據(jù)對(duì)所述頂點(diǎn)對(duì)象模型進(jìn)行物理模擬更新，得到更新對(duì)象模型。

7、在一些實(shí)施例中，所述利用所述更新對(duì)象模型對(duì)預(yù)先獲取的實(shí)時(shí)打印機(jī)狀態(tài)清單進(jìn)行打印策略匹配，得到匹配打印機(jī)，包括：對(duì)預(yù)先獲取的實(shí)時(shí)打印機(jī)狀態(tài)清單進(jìn)行空閑狀態(tài)篩選，得到空閑打印機(jī)清單；對(duì)所述更新對(duì)象模型進(jìn)行模型特征提取，得到對(duì)象模型特征；對(duì)所述對(duì)象模型特征進(jìn)行向量機(jī)匹配，得到匹配打印策略；根據(jù)所述匹配打印策略對(duì)所述空閑打印機(jī)清單進(jìn)行打印信息匹配，得到匹配打印機(jī)。

8、在一些實(shí)施例中，所述對(duì)預(yù)設(shè)的存儲(chǔ)組件進(jìn)行模型對(duì)象檢索，得到對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，包括：對(duì)預(yù)設(shè)的存儲(chǔ)組件進(jìn)行組件拆分，得到內(nèi)存存儲(chǔ)組件以及緩存存儲(chǔ)組件；對(duì)所述內(nèi)存存儲(chǔ)組件進(jìn)行模型數(shù)據(jù)塊匹配，得到內(nèi)存對(duì)象數(shù)據(jù)；對(duì)所述緩存存儲(chǔ)組件進(jìn)行臨時(shí)文件解析，得到緩存文件目錄；對(duì)所述緩存文件目錄進(jìn)行模型關(guān)鍵詞匹配，得到緩存對(duì)象數(shù)據(jù)；根據(jù)所述內(nèi)存對(duì)象數(shù)據(jù)和所述緩存對(duì)象數(shù)據(jù)生成對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

9、第二方面，本公開提供了一種基于虛擬對(duì)象的3d打印系統(tǒng)，包括：文件檢索模塊，用于對(duì)預(yù)設(shè)的存儲(chǔ)組件進(jìn)行模型對(duì)象檢索，得到對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)匹配模塊，用于對(duì)所述對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型模式匹配以及模型特征匹配操作，得到匹配模型數(shù)據(jù)；模型修復(fù)模塊，用于對(duì)所述匹配模型數(shù)據(jù)進(jìn)行模型重建以及模型修復(fù)，得到修復(fù)對(duì)象模型；動(dòng)態(tài)更新模塊，用于對(duì)所述匹配模型數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)提取，得到模型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，利用所述模型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)所述修復(fù)對(duì)象模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，得到更新對(duì)象模型；策略匹配模塊，用于利用所述更新對(duì)象模型對(duì)預(yù)先獲取的實(shí)時(shí)打印機(jī)狀態(tài)清單進(jìn)行打印策略匹配，得到匹配打印機(jī)，所述匹配打印機(jī)用于對(duì)所述更新對(duì)象模型進(jìn)行適配打印。

10、第三方面，本公開提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)上述方面所述一種基于虛擬對(duì)象的3d打印方法的步驟。

11、第四方面，本公開提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方面所述一種基于虛擬對(duì)象的3d打印方法的步驟。

12、第五方面，本公開提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方面所述一種基于虛擬對(duì)象的3d打印方法的步驟。

13、本公開提供的一種基于虛擬對(duì)象的3d打印方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)和程序，通過對(duì)預(yù)設(shè)的存儲(chǔ)組件進(jìn)行模型對(duì)象檢索，得到對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠提取出存儲(chǔ)組件中存儲(chǔ)了虛擬對(duì)象模型數(shù)據(jù)的文件夾，實(shí)現(xiàn)了模型數(shù)據(jù)的初步定位，提高了后續(xù)打印的效率。

14、通過進(jìn)行模型模式匹配以及模型特征匹配操作，能夠根據(jù)文件數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)符、結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)特征篩選出3d模型對(duì)應(yīng)的文件數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)虛擬環(huán)境中的虛擬模型數(shù)據(jù)的識(shí)別和篩選，提高了3d打印的效率，通過進(jìn)行模型重建以及模型修復(fù)，能夠?qū)⒑Y選出的模型數(shù)據(jù)自動(dòng)重建成能夠進(jìn)行打印的3d模型，省去了人工修復(fù)的步驟，提高了3d打印的效率。

15、通過進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)提取以及動(dòng)態(tài)更新等操作，能夠?qū)μ摂M環(huán)境中的虛擬對(duì)象模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)，從而提高模型3d打印的交互性，通過進(jìn)行打印策略匹配，能夠根據(jù)模型的幾何形狀以及材質(zhì)需求匹配出滿足打印工藝的空閑打印機(jī)，從而減少了打印失敗的概率，并減少了打印排隊(duì)時(shí)間，提高了打印的效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于虛擬對(duì)象的3d打印方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬對(duì)象的3d打印方法，其特征在于，所述對(duì)所述對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型模式匹配以及模型特征匹配操作，得到匹配模型數(shù)據(jù)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬對(duì)象的3d打印方法，其特征在于，所述對(duì)所述匹配模型數(shù)據(jù)進(jìn)行模型重建以及模型修復(fù)，得到修復(fù)對(duì)象模型，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于虛擬對(duì)象的3d打印方法，其特征在于，所述對(duì)所述重建對(duì)象模型進(jìn)行缺損修復(fù)以及打印修復(fù)，得到修復(fù)對(duì)象模型，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬對(duì)象的3d打印方法，其特征在于，所述利用所述模型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)所述修復(fù)對(duì)象模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，得到更新對(duì)象模型，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬對(duì)象的3d打印方法，其特征在于，所述利用所述更新對(duì)象模型對(duì)預(yù)先獲取的實(shí)時(shí)打印機(jī)狀態(tài)清單進(jìn)行打印策略匹配，得到匹配打印機(jī)，包括：

7.一種基于虛擬對(duì)象的3d打印系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述基于虛擬對(duì)象的3d打印方法的步驟。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述基于虛擬對(duì)象的3d打印方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述基于虛擬對(duì)象的3d打印方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及一種基于虛擬對(duì)象的3D打印方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)和程序，方法包括：對(duì)預(yù)設(shè)的存儲(chǔ)組件進(jìn)行模型對(duì)象檢索，得到對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；對(duì)所述對(duì)象存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型模式匹配以及模型特征匹配操作，得到匹配模型數(shù)據(jù)；對(duì)所述匹配模型數(shù)據(jù)進(jìn)行模型重建以及模型修復(fù)，得到修復(fù)對(duì)象模型；對(duì)所述匹配模型數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)提取，得到模型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，利用所述模型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)所述修復(fù)對(duì)象模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，得到更新對(duì)象模型；利用所述更新對(duì)象模型對(duì)預(yù)先獲取的實(shí)時(shí)打印機(jī)狀態(tài)清單進(jìn)行打印策略匹配，得到匹配打印機(jī)，所述匹配打印機(jī)用于對(duì)所述更新對(duì)象模型進(jìn)行適配打印，提高了3D打印的效率。

技術(shù)研發(fā)人員：孔劍平,胡楠,王琪,李炳博
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江毫微米科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21