基于隐式模型的高效柱面切片算法
来源：计算机集成制造系统杂志2025年第3期北京时间：
作者：陈思, 张李超, 王森林, 黄江, 史玉升
单位：华中科技大学材料科学与工程学院
摘要：针对大尺寸复杂旋转部件,如螺旋桨叶片和发动机叶轮,平面切片存在阶梯效应明显,需要额外支撑结构的问题。传统基于三角网格的柱面切片依赖三角形逐个求交,算法效率低,且无法处理大尺寸网格模型。基于隐式模型,提出一种高效柱面切片算法。借鉴平面Marching Squares算法在二维标量场提取等值线轮廓的思想,在三维隐式模型中实现直接切片。通过插值得到无序有向线段,并根据重复点和哈希表高效构建出点与线段间的拓扑关系,生成有序柱面切片轮廓。为验证算法的高效性和有效性,测试了算法在不同网格尺寸下的计算时间及生成的切片轮廓误差。实验结果表明,在同等精度下与三角面片求交算法对比,所提算法切片效率高,内存消耗少,且弦高误差远小于设备加工精度需求,满足增材制造要求。
关键词：增材制造,隐式建模,柱面切片,直接切片
基金资助：国家重点研发计划资助项目(2023YFB4604702);国家自然科学基金资助项目(51790174)。
