快速成型中粗糙STL模型细分算法

来源：机械工程学报杂志2016年第7期北京时间：

作者：张争艳, 陈萍, 杨丽, 胡吉全, 陈定方

单位：1. 河北工业大学机械工程学院 天津 300130; 2. 武汉理工大学物流工程学院 武汉 430063

摘要：快速成型过程中STL模型精度直接影响成型零件的成型精度,当面对粗糙的STL模型并且没有原始模型进行重新生成或者生成精度不高时,以及逆向工程三维重建得到的STL模型精度不能满足要求时,需要对STL模型进行细分以提高其表面精度,进而提高成型零件精度。为此,提出一种新的STL模型面边点拓扑信息结构,解决了两三角形面片共享边空间插值两次带来的精度误差问题;在此基础上,应用Hermite空间插值方法近似表示三角形面片三边所对应的空间曲线段,之后依据设定的规律连接空间曲线段的中点,实现对粗糙STL模型三角形面片的细分。试验结果表明：细分算法适用于形面较为复杂以及大尺寸多三角面片的STL模型,其效率可达4n(n是细分次数),可以快速提高给定STL三维网格模型的表面 精度。

关键词：Hermite空间插值,成型零件精度,拓扑信息结构,细分；

基金资助：国家自然科学基金(51175395)、人社部留学人员科技活动择优(CG2015003008)、河北省高等学校科学研究(QN2015188)和河北工业大学及机械工程学院青年教师科研启动资金资助项目