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3D打印金宇塔块的使用

更新时间: 2021-09-04 09:46:04  查看次数: 234    
虽然Dapper 算法可以使用任意的基本图元来进行优化搜索,方法主张使用金字塔块来进行模型的分割与排列。金字塔块易于排列和打印,并且其在对接测试和切割中所呈现出来的简单性,提出的DAP问题。
简单性和计算高效性。一个简单有限的基本图元集合可以大大降低排列问题中的计算复杂度。金字塔块通过其几何表示的简单性,带来了极大的计算高效性:金字塔块仅是2.5D的,带有单个平坦的底面;只有其顶面需进行计算处理。这些特性保证了其在对接匹配测试中的高效性。
自包含性。金字塔块在水平和垂直的切割操作下是自包含的,即所产生的子块均为金字塔块。虽然所有的凸形在切割操作下也是自包含的,但其不具有前述的金字塔块的简单性和计算高效性。最后,在少数情况下,一个金字塔块有可能通过一次切割操作产生多个(多于两个)金字塔子块。在这种情况下,我们限制其只能产生两个子块,以维持较低数量的块数。

易于排列性和易于打印性。一个精确的金字塔块可以沿着其上朝向进行3D打印而无需任何支撑结构。金字塔块也易于排列,只需对其单面进行对接测试,另一面是平坦的,简单易于计算,不会引入任何间隙以待填充。矩形对于DAP来说,可能是很自然的一个选择,因为它们既便于排列,也易于打印,但其过于简单,无法满足分解的需求,将会分解产生过多的块。金字塔块在和矩形块具有几乎一样的易于排列性和易于打印性,同时还更加通用,可以产生更紧凑的分解。

与广义金字塔分解的比较

我们还对方法中简化的金字塔分解的最优性进行评估,金字塔分解所产生的残留块块数和支撑材料体积与广义金字塔分解的结果来进行比较。在广义金字塔分解中,任意的三维平面都可以作为金字塔块的底面。以Trophy,House和Sphynx结果中的残留外壳为输入,我们招募了三个有经验的几何处理方面的研宄员,要求他们将每个残留外壳分解成最少的近似金字塔块,然后估算他们所给出的金字塔分解的支撑材料。