随着大数据时代的到来,越来越多的应用都朝着数据化的方向发展,用户对不同应用的使用需求正发生变化,逐渐从操作复杂的后端环境转移到简便的Web前端浏览器中。与此同时,3D打印技术作为当今的研究热点之一,其在Web端的应用也成为了众多学者的重要议题。随着3D打印技术的不断发展,人们对相应产品的制造方式以及制造需求发生变化,而轻量化的多孔结构模型因具有优良的物理特性能满足用户日益变化的产品需求。为了实现3D打印应用的简化,同时满足产品高效高质量的打印,本文对Web端的3D打印技术中多孔结构模型的分层和填充处理过程展开了深入研究。主要研究内容及相关成果如下:(1)以谷歌浏览器为实验平台,利用WebGL实现了多孔结构模型的在线可视化绘制及显示。(2)采用一种基于Web环境的直接切片算法。该方法首先建立由Web浏览器导入的模型的几何拓扑关系,经过分层切片确定每一切片层的截面轮廓。该方法不仅能快速处理Web端数据量大的几何模型,还能避免构成错误的截面轮廓关系。(3)基于Web环境进行截面轮廓填充处理时,提出一种判断扫描轨迹环偏置极限的质心分割法。该方法将轨迹环质心作为分割基点,拆分轨迹环并单独进行偏置极限判断。该方法能够准确地判断不同类型轨迹环的偏置极限。(4)提出偏置线与费马螺旋线混合填充的方法。该方法将可螺旋的偏置线归类为轨迹簇,通过费马螺旋连接形成费马螺旋线,由此实现偏置线与费马螺旋线的混合填充。该方法充分利用了偏置线与费马螺旋线的优点,实现多孔结构模型的在线填充处理操作。(5)为实现填充路径的整体连续性,构建费马螺旋轨迹环树,并连接各树节点对应轨迹线,同时,提出逐点偏移法处理连接过程中的非传统自相交。该方法通过微调起止点进行再连接,方法具有较高的算法稳定性。(6)结合本文方法,设计搭建了一个基于Web浏览器页面的3D打印路径规划应用平台。该平台不仅能在浏览器中实时显示3D模型,还允许用户按照自身需求选择不同的扫描线用于该模型的3D打印填充,此外,该平台还集成了一些常用的模型变换功能以及人机交互功能,主要包括:贴图、材质替换、旋转、缩放、菜单栏交互。