理论教育 数据描述的方式有哪些?

数据描述的方式有哪些?

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:研发CLI文件的目的是为3D打印系统提供另一种2.5维层片的数据表达形式。CLI文件是目前3D打印技术与设备较为普遍接受的一种二维数据接口文件。DXF文件格式数据量大,结构较为复杂,在描述复杂的三维产品信息时容易出现信息丢失等现象。

数据描述的方式有哪些?

除了STL文件格式外,还有其他一些二维、三维层片数据格式,如CLI、SLC、IGES、STEP、DXF等。

1.CLI格式

CLI(Common Layer Interface)文件格式是在欧洲汽车制造商支持的Brite Euram项目中研发出来的一种二维数据格式。研发CLI文件的目的是为3D打印系统提供另一种2.5维层片的数据表达形式。零件的几何形状由这些2.5维层面进行表达,每一层都是由具有一定厚度的一系列轮廓和剖面线来定义和描述的。CLI文件有ASCII码和二进制两种格式。

CLI数据格式所使用的实体元素有填充线和多线。填充线由一系列的平行直线组成;多线就是将一系列的顶点按事先排列好的顺序,用一段段直线连接起来。通过设定填充线和多线,可以设计加工出支撑结构。

CLI文件是目前3D打印技术与设备较为普遍接受的一种二维数据接口文件。CLI数据文件的最大特点就是简单、高效,易于切片和纠正层信息中的模型错误,并且具有自动修复的功能。CLI文件也有不足之处,其层层数据都是用具有一定的层厚的轮廓线进行表达的,轮廓线也只是定义出实体边界的区域,且是对轮廓曲线的近似表达,因此轮廓精度较低,文件的数据量较大,生成CLI数据文件的时间较长。

2.SLC格式

SLC(Stereo Lithogrpshy Contour)文件格式是美国3D Systems公司为了克服STL格式的缺陷而开发的一种直接切片数据格式,它直接由CAD模型进行二维切片,避开了曲面三角化过程。SLC格式是对三维CAD数据模型进行二维半的轮廓表述,即在Z轴方向上由一系列横截面组成,在每一层横截面当中,三维实体模型都是由内、外边界等多线进行表达和描述的。

获得SLC数据文件的途径较多,可以从三维CAD模型、表面模型和CT扫描数据等进行转化获得。SLC文件格式中使用的实体元素有轮廓层、轮廓边界、线段、多线等。轮廓层表示三维CAD数据模型在Z轴向上的一层层轮廓数据,横截面的切片层在与XY平面平行的一层层截面上,并有一定的层厚。轮廓边界是用于描述模型内、外部边界的封闭线。内边界的多线按顺时针方向进行分布与排列,实体材料部分则在多线的外部;外边界的多线按逆时针方向进行分布与排列,实体材料部分则在多线的内部。线段是指连接两个平面点的直线,多线表示封闭的有序线段序列。

SLC数据格式每一层切片数据是对三维实体的近似表达,精度不高;此外,SLC文件的数据量大,计算时间较长且较为复杂。

3.IGES格式(www.daowen.com)

IGES(Initial Graphics Exchange Specification)格式文件是在1982年由美国国家标准局首先提出的。IGES格式文件可对实体、修剪曲面、曲面、线框、文字、视图、图纸及层、颜色、屏蔽状态、批处理命令行处理、跟踪和调试记录等进行数据交换。IGES产品模型的定义是通过实体对产品的形状、尺寸以及产品的特性信息进行描述的。

IGES格式文件的优点是可提供点、线、曲线、圆弧、曲面、体等实体信息;能精确地表示三维CAD数据模型信息。IGES格式文件的缺点是:IGES格式文件虽然是一个通用标准,但包含了大量的冗余信息量;不支持面片格式的描述;其切片算法比STL格式文件的切片算法复杂;若三维实体模型需设立支撑结构,其支撑结构必须先在CAD系统内创建完成后,再转化成IGES格式,否则无法实现。

4.STEP格式

STEP(Standard for the Exchange of Product),即产品模型数据交换标准,是一种工程产品数据交换标准接口文件,是为了克服IGES格式文件存在的问题,扩大产品数字化开发软件中几何、拓扑数据的范围而提出的。

STEP文件的优点是信息流很大,并且STEP格式文件目前已是国际上产品数据交换的标准接口格式之一,因此将STEP文件作为三维CAD数据和3D打印技术之间的接口转换文件。STEP数据格式的缺点是其文件中包含许多3D打印技术额外的冗余数据量。因此,在进行三维CAD数据和3D打印技术之间的接口转换时,首先必须去除一些冗余信息量,同时进行压缩数据量、加入拓扑信息等工作。

5.DXF格式

DXF(Drawing Exchange Format)格式是AutoDesk公司的AutoCAD软件支持的中间文件格式,以ASCII码方式存储文件,在表现图形的大小方面十分精确且具有独到之处。虽然DXF文件格式未经国际标准组织认可,但仍被许多数字化设计软件接受。

DXF文件格式数据量大,结构较为复杂,在描述复杂的三维产品信息时容易出现信息丢失等现象。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈