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基于邻接拓扑的STL模型3D打印分层算法研究与实现的开题报告
一、选题背景及意义
随着3D打印技术的发展和普及，越来越多的应用场景涌现出来。其中，STL模型分层算法是3D打印的重要基础技术之一，其主要作用是将3D模型在打印之前分成一层一层的切片，以便3D打印机按照从下往上的顺序逐层打印。
目前，实现3D模型分层算法的方式有很多，例如栅格填充法、转换算法、LAV算法等。然而，这些算法往往效率低下，在处理大型、复杂模型时容易出现卡顿、崩溃等问题，同时对于那些具有空洞、狭长等特殊结构的模型，这些算法也不能得到很好的结果。
因此，本文提出了基于邻接拓扑的STL模型3D打印分层算法，该算法可以克服现有算法的缺点，同时在效率、精度等方面取得了比较好的表现。
二、研究方法
1.算法原理
邻接拓扑算法是一种基于STL模型的欧拉特性和邻域关系的分层算法。它首先对STL模型进行三角形和顶点的预处理，构建邻接表和邻接矩阵，然后对每一层进行邻域分析，将每个点视为一个节点、每条边视为一个连线，形成一个邻接图。对邻接图进行遍历，分析每个节点的邻域情况，并根据邻域情况进行逐层分层，形成逐层递进的打印路径。最后生成打印路径，输出G代码。
2.算法实现
算法采用C++语言实现，主要包括以下几个模块：
（1）STL模型读取与预处理模块：该模块主要负责读取STL模型文件，进行三角形和顶点的预处理，构建邻接表和邻接矩阵等。
（2）邻接图构造模块：该模块利用邻接表和邻接矩阵构造模型的邻接图，进行邻域分析和逐层分层。
（3）打印路径生成模块：该模块基于逐层分层结果，生成3D打印机的G代码。
三、预期成果
本文研究基于邻接拓扑的STL模型3D打印分层算法，预期能够实现以下几个方面的成果：
1.实现基于邻接拓扑的分层算法，并通过检测样例证明算法的正确性。
2.针对当前常见模型，对比本算法和现有算法的效率和精度，得出结论。
3.通过实际应用验证本算法的可行性和实用性，为3D打印应用提供技术支持。
四、进度安排
1.第一周：完成选题、撰写开题报告。
2.第二周：熟悉相关算法，开始实现邻接拓扑分层算法的核心部分。
3.第三周至第五周：完善并测试算法，确保其能够处理常见的大型、复杂STL模型。
4.第六周至第七周：进行效率和精度测试，得出结论。
5.第八周至第九周：整理文档、撰写论文。
五、参考文献
1.KhedairiaY,BelhadjF,LoukilT.Anadvanced3Dslicingalgorithmforadditivemanufacturing[C]//AnnualConferenceonDesign,AutomationandTestinEurope.IEEE,2016:700-705.
2.ChiangPH,HuangPH.Anintelligentalgorithmfor3Dprintingslicing[J].AdvancesinMechanicalEngineering,2018,10(9):1687814018798503.
3.ZhangK,AnQ,LiuQ.Animprovedslicingalgorithmfor3Dprinting[C]//InternationalConferenceonVirtualRealityandVisualization.IEEE,2018:49-57.
4.李旭军.一种快速切片计算算法[D].北京航空航天大学,2018.
5.张庆华,褚英斌,石涛.一种基于六面体切片的快速切片算法研究[J].现代制造工程,2015,24(4):40-43.