(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211290500.4 (22)申请日 2022.10.21 (66)本国优先权数据 202210540064.5 202 2.05.18 CN (71)申请人 厦门大学嘉庚学院 地址 363000 福建省漳州市龙海区南滨大 道300号 (72)发明人 康恺　尤晓萍　董其缘　 (74)专利代理 机构 厦门一创联智知识产权代理 事务所(普通 合伙) 35252 专利代理师 杨玉蓉 (51)Int.Cl. B29C 64/386(2017.01) B33Y 50/00(2015.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种3D打印机 触控系统及3D模型建模方法 (57)摘要 一种3D打印机触控系统， 它包括建模模块、 切片模块和打印模块， 建模界面 设有基础图形工 具栏和已选图形工具栏， 用户通过选择基础图形 工具栏的基础图形图标即可在绘图区绘制相应 图形， 绘图区的图形以图标的形式显示在已选图 形工具栏， 用户通过选择图形图标即可编辑相应 的图形。 本发明在3D打印机触控系统中加入建模 模块和切片 模块， 使3D打印机具有建模和切片功 能， 无需外部设备仅依靠3D打印机就可以设计模 型并打印。 此外， 本发明的建模模块与一般的建 模软件的不同在于直接选用基础图形和通过已 选图形工 具栏编辑已选用的图形， 直接选用基础 图形即可绘制相应图形， 绘制后选择已选图形工 具栏的图形图标即可对相应的图形进行编辑， 绘 图区用于拖曳放置位置、 缩放基础图形和显示成 型效果， 界面简洁， 易于 触控操作。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115489126 A 2022.12.20 CN 115489126 A 1.一种3D打印机触控系统， 其特征在于， 它包括建模模块、 切片模块和打印模块， 建模 界面设有基础图形工具栏和已选图形工具栏， 用户通过选择基础图形工具栏的基础图形图 标即可在绘图区绘制相 应图形， 绘图区的图形以图标的形式显示在已选图形工具栏， 用户 通过选择图形图标即可编辑相应的图形。 2.根据权利要求1所述的一种3D打印机触控系统， 其特征在于， 所述建模模块包括2D建 模模块和3D建模模块， 3D建模模块由2D层叠拉伸建模子模块、 2D旋转建模子模块和3D图形 运算建模子模块组成， 2D建模模块可生成横切面或对称轴切面草图， 2D层叠拉伸建模子模 块和2D旋转建模子模块将2D草图拉伸或旋转为3D图形， 3D图形运算建模子模块将已绘制的 多个3D图形组合成一个。 3.根据权利要求2所述的一种3D打印机触控系统， 其特征在于， 所述2D建模模块的基础 图形包括矩形、 椭圆形 （包含圆形） 、 多边形 （可选择具体边数） ； 所述3D建模模块的基础图形 包括块状体、 柱状体。 4.根据权利要求3所述的一种3D打印机触控系统， 其特征在于， 所述选择并编辑图形的 方式包括单指移位加二指等比例缩放、 拖曳后设置几何参数和编辑代码三种方式。 5.根据权利要求4所述的一种3D打印机触控系统， 其特征在于， 当绘图区已有图形存在 时， 新加入图形的对称中心与已有图形的特定位置具有吸附功能， 特定位置包括对称中心、 顶点、 弧与角构成相切或边角重合后的对称中心、 与一个已有同类图形相对于另一个已有 图形的对称位置、 两个已有同类图形的中间位置 。 6.根据权利要求5所述的一种3D打印机触控系统， 其特征在于， 当绘图区有多个基础图 形重叠时， 通过布尔运算， 用户可在已选图形工具栏选择相 应图形编辑重叠基础图形 的实 心或空心状态。 7.一种采用权利要求6所述的3D打印机触控系统的3D模型建模方法， 其特征在于， 建模 步骤为： 步骤1、 绘制2D图形， 用户选用基础图形绘制在绘图区， 多个基础图形通过拼接形成 2D草图； 步骤2、 绘制基础3D图形， 多个 基础3D图形通过运 算获得3D模型。 8.根据权利要求7所述的一种3D模型建模方法， 其特征在于， 所述基础3D图形的绘制方 法是： 将步骤1所述2D草图通过拉伸或旋转转换为基础3D图形， 或者选择3D模块的基础图形 工具栏获得基础3D图形。 9.根据权利 要求7所述的一种3D模型建模方法， 其特征在于， 所述步骤1分为： 步骤1.1、 用户在基础图形工具栏选择基础图形拖 曳到绘图区， 或者在已选图形工具栏复制同样规格 的已选图形到绘图区， 并在参数栏编辑位置和尺寸参数确定图形的位置和尺寸； 步骤1.2、 重复步骤1.1拼接多个基础图形， 当基础图形之 间产生重叠时， 选择已选图形工具栏的图标 确定相应 基础图形的空心或实心状态； 步骤1.3、 重复步骤1.2直至形成预 先设计的2D草图。 10.根据权利要求8所述的一种3D模型建模方法， 其特征在于， 所述步骤2分为： 步骤 2.1、 采用所述绘制方法绘制基础3D图形并形成目标模型的一层； 步骤2.2、 重复步骤2.1获 得新的一层， 后一层自动叠加到前一层上， 当不同层的基础3D图形叠加发生重叠时， 选择已 选图形工具栏的图标确 定相应基础图形的空心或实心状态； 步骤2.3、 重复步骤2.2直至形 成预先设计的3D模型。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115489126 A 2一种3D打印机 触控系统及3D 模型建模方 法 技术领域 [0001]本发明属于 3D打印机领域， 具体涉及一种3D打印机触控系统及3D模型建模方法。 背景技术 [0002]3D打印 （3DP） 又称增材制造， 简单来说就是采用尼龙玻纤、 耐用性尼龙材料、 石膏 材料、 铝材料、 钛合金、 不锈钢、 镀银、 镀金、 橡胶类等常用原材料， 通过打印技术， 按照 设定 图纸打印出立体实物。 [0003]3D打印的常规操作序列包括建模、 切片、 打印三个步骤。 现有的3D打印机机载触控 操作平台一般只涉及模型的查看和打印的相关参数设置功能。 用户需要通过某种存储介质 如U盘、 SD卡等将建模、 切片好的指令文件存放至3D打印机机载系统中， 或者通过网络下载 至3D打印机机载系统中， 然后进 行打印。 这种3D打印机本身不具备建模和切片功能， 不适用 于临时紧急打印简单模型的场景。 [0004]此外， 目前的三维模型建模过程一般通过专业软件实现， 例如SolidWorks、 3DMax、 Maya、 AutoCAD、 Fusion  360等。 这些软件的操作较为复杂， 需要一定的专业基础和学习成本 才能掌握， 对于孩子、 初学者以及想自行设计一些简单零件的用户而言， 都具有较高的门 槛。 发明内容 [0005]本发明在于克服现有3D打印机触控系统功能单一、 3D模型建模过程复杂的缺陷， 提供一种具有建模和 切片功能的、 操作简单的3D打印机触控系统及3D模型建模方法。 [0006]一种3D打印机触控系统， 其特征在于， 它包括建模模块、 切片模块和打印模块， 建 模界面设有基础图形工具栏和已选图形工具栏， 用户通过选择基础图形工具栏的基础图形 图标或者复制已选图形工具栏中的已选图形即可在绘图区绘制相应图形， 绘图区的图形以 图标的形式显示在已选图形工具栏， 用户通过选择图形图标即可编辑相应的图形。 [0007]本发明通过在3D打印机触控系统中加入建模模块和切片模块， 使3D打印机具有建 模和切片功能， 不借助外部 设备仅依靠3D打印机就可以设计模型并打印。 此外， 本发 明的建 模模块与一般的建模软件不同的地方在于直接选用基础图形和 通过已选图形工具栏编辑 已选用的图形， 直接选用基础图形即可绘制相应图形， 绘制后选择已选图形工具栏的图形 图标即可对相应的图形进行编辑， 界面简洁， 相对于一般的建模软件操作更简单， 适合孩 子、 初学者以及想自行设计一些简单零件的用户使用。 [0008]优选地， 所述建模模块包括2D建模模块和3D建模模块， 3D建模模块 由2D层叠拉伸 建模子模块、 2D 旋转建模子模块和3D图形运算建模子模块组成，  2D建模模块可生 成横切面 或对称轴切面草图， 2D层叠 拉伸建模子模块和2D旋转建模子模块将2D草图拉伸或旋转为3D 图形， 3D图形运 算建模子模块将已绘制的多个3D图形组合成一个。 [0009]通过拉伸、 旋转及图形运算的方式， 用户可以在基础图形的基础上设计相对复杂 一些的3D模型。说　明　书 1/5 页 3 CN 115489126 A 3