3D打印技术是一种通过将熔融材料自下而上进行层层堆积的新型制造方式,经过30多年的发展,在医疗、航天、工业、教育、个性品等领域得到了广泛应用,但是对于如何来达到制造精度与制造效率的极限,仍旧是我国目前3D打印技术的发展趋势所在。目前,国内所使用的前处理软件大多来自国外的开源软件或者进行简单的汉化,这些软件虽说可以完成大多模型的预处理工作,但是算法效率低、稳定性差,特别是对于较复杂模型的前处理,对核心算法的理解并不深刻。本文根据当前前处理软件在分层处理过程中的问题,对较复杂模型的3D打印前处理关键技术作出了相关研究,提出了一种基于密集特征的自适应性分层高度计算算法。该算法以搜索STL文件中最小三角面片所在位置来确定基准切平面,并根据当前层截面的特征,自动计算出分层厚度。通过实验证明,该算法对于较复杂模型的处理精度得到了有效改善。本课题完成的主要内容总结如下:(1)基于VC编程平台和OpenGL图像软件接口,对两种格式的STL文件进行数据提取,并实现可视化、缩放及旋转等操作。(2)研究3D打印数据模型的层切算法,提出了一种基于密集特征的自适应分层算法。该算法通过查找最小三角面片确定基准切平面,保证了模型特征密集处的处理。(3)研究三维模型轮廓点信息的提取算法,提出了一种基于相邻线段边的面片查找方式来构建三角面片的局部拓扑结构,求交后无需再对交点坐标进行排序,算法稳定性较强。同时根据相邻层截面所相交面片集合具有连续性这一特点,构建缓冲面片链表,提升了处理效率。(4)基于MFC模块进行前处理软件的开发以及功能界面设计,研究3D打印数控程序转换。通过特定的算法将得到的点信息转换成控制系统可识别的控制指令格式。(5)在实验平台上对上位机软件所生成的G代码进行了实物打印,通过打印实物进行分析对比,对算法的可靠性进行了验证。