SLA打印机打印文件SLC解析和java实现。

SLC format

SLC format

The SLC file format is a “21/2D” contour representation of a CAD model.

SLC术语定义

Segment （线段）：两点（x/y）之间的连线

Polyline（折线）：一组连续线段的集合，折现必须是闭合的（最后一个点和第一个点坐标一致）

Boundary（轮廓）：轮廓是一个闭合的折线（Polyline）来表示的填充固体材料范围。轮廓又分为外轮廓和内轮廓。外轮廓（Boundary）为逆时针，内轮廓为顺时针。

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slc文件包括 Header section ，3-D reserved section，Sample Table section以及Contour Data section

Header section

头文件部分为ASCII字符串，包括部分全局参数信息。

头文件以回车、换行符和control-Z 字符（0x0d,0x0a,0x1a） 结束

最大2018bytes（包括换行符）

头部你可以用关键字追踪你需要的参数

-SLCVER <X.X> SLC文件格式版本号

-UNIT <INCH/MM> SLC文件单位 INCH（英寸）或是MM（毫米）

-TYPE <PART/SUPPORT/WEB> CAD模型类型 PART和SUPPORT必须是闭合轮廓 ，WEB可以是打开的

-PACKAGE <vendor specific> 供应商名称，最多可以有32字节

-EXTENTS <minx,maxx miny,maxy minz,maxz> CAD模型 x,y,z轴的范围

其他参照上述文档。

3-D reserved section

This 256 byte section is reserved for future use.

跳过 256byte即可。

Sample Table section

Sample Table 中每个 entry表示一组Layer Thickness每层层高、，Line Width Compensation线宽补偿等配置信息相同的连续层的集合。

每个 entry的信息，包括Minimum Z Level z轴最小值（垂直方向起始位置）,Layer Thickness 每层层高，Line Width Compensation线宽补偿，Reserved 预留字段


Sampling Table Size （1 Byte）
Sampling Table Entry （4 Floats）
        Minimum Z Level （1 Float）
        Layer Thickness （1 Float）
        Line Width Compensation （1 Float）
        Reserved （1 Float）

Contour Data Section

轮廓数据

数据格式：

Z layer Z轴高度
Number of Boundaries轮廓数量
Number of Vertices for the 1st Boundary第一个轮廓点个数
Number of Gaps for the 1st Boundary第一个轮廓间隙数
Vertex List for 1st Boundary第一个轮廓点List

最后一个层由Z layer和Termination Value Unsigned Integer 结束字符串 0xFFFFFFFF 表示


Z Layer 0.4  （1Float）
Number of Boundaries 2  （1 Unsigned Integer）
Number of Vertices for the 1st Boundary 5  （1 Unsigned Integer）
Number of Gaps for the 1st Boundary 0  （1 Unsigned Integer）
Vertex List for 1st Boundary  0.0, 0.0  （Number of Vertices * 2 Float）
                              1.0, 0.0
                              1.0, 1.0
                              0.0, 1.0
                              0.0, 0.0187

Number of Vertices for the 2nd Boundary 5
Number of Gaps for the 2nd Boundary 0
Vertex List for the 2nd Boundary  0.2, 0.2
                                  0.2, 0.8
                                  0.8, 0.8
                                  0.8, 0.2
                                  0.2, 0.2

A SLC File Example

[Header]
HeaderStr=-SLCVER 2.0 -UNIT MM -TYPE PART -PACKAGE
MATERIALISE C-TOOLS 2.xx -EXTENTS 10.000000,38.000000
10.000000,66.660600 6.000000,14.000000 –CHORDDEV
[Sampling_Table]:
Sampling_Table_Size=1
TableEntry_N=Minimum Z Level,Layer Thickness,Line Width
Compensation,Reserved
TE0=6.0000000000,0.1250000000,0.0250000000,0.0250000000
[Layer1]
z=6.0000000000
NContours=2.0000000000
VC1=5
GC1=0
C1PT0=10.125000000,26.785600000
C1PT1=10.125000000,66.535600000
C1PT2=37.875000000,66.535600000
C1PT3=37.875000000,26.785600000194
C1PT4=10.125000000,26.785600000
VC2=5
GC2=0
C2PT0=30.000000000,40.000000000
C2PT1=20.000000000,40.000000000
C2PT2=20.000000000,30.000000000
C2PT3=30.000000000,30.000000000
C2PT4=30.000000000,40.000000000
VC3=5
GC3=0
C3PT0=30.000000000,47.000000000
C3PT1=20.000000000,47.000000000
C3PT2=20.000000000,42.000000000
C3PT3=30.000000000,42.000000000
C3PT4=30.000000000,47.000000000
VC4=5
GC4=0
C4PT0=30.000000000,60.000000000
C4PT1=20.000000000,60.000000000
C4PT2=20.000000000,50.000000000
C4PT3=30.000000000,50.000000000
C4PT4=30.000000000,60.000000000

Java实现


try {
			modelFis = new FileInputStream(modelFile);
			/**
			 *
			 * header string 最大字符串2048
			 * header string 结束字符 0x0d,0x0a,0x1a
			 */
			int b;
			StringBuilder builder = new StringBuilder();
			while (builder.length() < 2048) {
				b = modelFis.read();
				builder.append((char) b);
				if (b == 0x0d) {
					b = modelFis.read();
					builder.append((char) b);
					if(b == 0x0a){
						b = modelFis.read();
						builder.append((char) b);
						if(b == 0x1a){
							break;
						}
					}
				}
			}
			/**
			 * reserved section 跳过预留的256byte
			 *
 			 */
			modelFis.skip(256);

			/**
			 * sampleing table section
			 * sampleing table 每个entry 1 byte size
			 * sampleing table 每个entry 4 float ,将minZ和thickness 保存
			 */
			b = modelFis.read();
			layerMap = new HashMap<>(b);
			byte[] entry = new byte[16];
			for (int i = 0; i < b; i++) {
				modelFis.read(entry);
				float minZ = Float.intBitsToFloat(Utils.getIntByLittleEndian(entry, 0));
				float thickness = Float.intBitsToFloat(Utils.getIntByLittleEndian(entry, 4));
				layerMap.put(minZ, thickness);
				if(i == 0){
					layerThickness = thickness;
				}
			}
			
            /**
            * Contour Data Section
            * 如果是最后一层 `z layer`和终止符  2 float , 打印结束
            * 如果不是 `z layer`和边界数量
            *
            *
            */
			supportFis.read(tmp);
				supportBoundary = getIntByLittleEndian(tmp, 4);
				if(supportBoundary == 0xFFFFFFFF){
					LogUtil.w(TAG, "support finished");
					return false;
				}else{
                  for(int i=0;i<supportBoundary;i++){
						supportFis.read(tmp);
						int vertices = Utils.getIntByLittleEndian(tmp, 0);
						// 这里的 vertices * 8 便是每层的点
						supportFis.skip(vertices*8);
					}
				}
				
			
			return true;
		}catch (Exception e){
			e.printStackTrace();
			return false;
		}

到这一步你就已经取到了所有的vertices,结合一定的扫描填充算法就可以完成slc文件的打印。

打印

扫描填充算法

例仿 UnionTech联泰，

可以模型的每层自下往上生成一系列连续的辅助线，求出辅助线和模型内外轮廓交线。

如下图：

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蓝色为辅助线，红色、绿色为辅助线和轮廓交线也就是最后填充部分，为了较大程度避免激光的开关将先填充部分分为两块，先填充红色部分再填充绿色部分。

打印效果：

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