3D打印色彩渐变离散插值法

陶静

三维打印快速成型技术中 STL 文件具有不可或缺的作用，但 STL 一大缺陷是生成的小三角面片只有法向量和顶点坐标，三角面片之间没有建立拓扑关系，然而建立拓扑关系需读取大量 STL 文件中的三角面片顶点信息及相关信息，这会产生多次重复读点的操作，也会产生大量的冗余数据，因此本文设计了一种新的快速算法重新建立拓扑关系并采用算法可求得切片轮廓信息；此外色彩添加方法也是三维打印快速成型技术中的技术难点，虽然当前许多三维造型软件如 ug、Pro-E 可绘制彩色实体，但都是以点、线、面的矢量图形集合来体现三维实体色彩，实体内部并没有产生真实数据，而本文提出的色彩渐变离散法实现了给实体内部添加彩色信息。该过程由 STL 文件可得到实体的轮廓信息，通过色彩添加算法再给每个轮廓内部填充色彩，所产生的切片与相邻切片具有渐变的色彩效果，最终整个实体可携带彩色信息；彩色三维打印快速成型机使用减色模型CMYK，而不是真彩色模型 RGB。深入研究了 RGB 色彩模型和 CMYK 色彩模型的相关理论，提出了上位机的 RGB 模型转换为成型机的 CMYK 模型的一种转换方法，最终转换为成型机所需的点阵信息；开发了色彩添加软件模块。