本申請涉及3d打印領(lǐng)域，尤其涉及一種三維物體數(shù)據(jù)的分層方法、3d打印方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

3d打印是快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬、塑料和樹脂等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3d打印設(shè)備通過執(zhí)行該種打印技術(shù)制造3d物體。3d打印設(shè)備由于成型精度高在模具、定制商品、醫(yī)療治具、假體等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。其中，基于底面曝光的3d打印設(shè)備由于只需要在容器底部設(shè)置一層厚的光固化材料，與上曝光相比，更節(jié)省材料，因此受到很多個(gè)性產(chǎn)品制造者的追寵。特別作為假牙的制作技術(shù)，由于能夠快速且高精準(zhǔn)度的制作假牙，有效提高了牙科診治的工作效率。

根據(jù)醫(yī)生及患者對假牙特別是假牙外露部分的外觀要求，在使用3d打印設(shè)備進(jìn)行逐層打印期間，需要滿足各層厚盡量小的要求，然而以假牙的外觀要求打印整個(gè)牙齒結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致打印時(shí)間過長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┮环N三維物體數(shù)據(jù)的分層方法、3d打印方法及設(shè)備，用于解決假牙在3d成型階段耗時(shí)過長等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他目的，本申請?zhí)峁┮环N3d打印方法，應(yīng)用于3d打印設(shè)備，所述3d打印設(shè)備包括盛放光固化材料的容器、和構(gòu)件平臺(tái)，所述3d打印方法包括：調(diào)整所述構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距以填充待固化的光固化材料；按照牙齒模型中分層圖像將所述間距內(nèi)的光固化材料固化成對應(yīng)的圖案固化層；重復(fù)上述各步驟以在所述構(gòu)件平臺(tái)上形成經(jīng)圖案固化層累積的牙齒結(jié)構(gòu)，其中，所述牙齒結(jié)構(gòu)包括牙齒部分和用于支撐所述牙齒部分的齒座部分；其中，在打印所述牙齒結(jié)構(gòu)的過程中，用于構(gòu)成所述牙齒部分的至少一個(gè)圖案固化層的層厚小于用于構(gòu)成所述齒座部分的至少一個(gè)圖案固化層的層厚。

在某些實(shí)施方式中，用于構(gòu)成所述牙齒部分的各圖案固化層的層厚小于僅用于構(gòu)成所述齒座部分的各圖案固化層的層厚。

在某些實(shí)施方式中，所述調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距以填充待固化的光固化材料的方式包括：基于牙齒模型中所標(biāo)記的橫截層層厚，調(diào)整所述構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距，其中，所述牙齒模型包括：牙齒部分的模型和用于支撐所述牙齒部分模型的齒座部分模型；其中，所標(biāo)記的橫截層層厚包括：所述牙齒部分模型中至少一個(gè)橫截層層厚、和所述齒座部分模型中至少一個(gè)橫截層的層厚，所述牙齒部分模型中至少一個(gè)橫截層層厚小于所述齒座部分模型中至少一個(gè)橫截層的層厚。

在某些實(shí)施方式中，所述調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距以填充待固化的光固化材料的方式包括：按照牙齒模型中的牙齒部分模型中每層橫截層層厚，至少兩次的調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距；和/或按照牙齒模型中支撐所述牙齒部分模型的齒座部分模型中至少兩個(gè)橫截層層厚，調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距。

在某些實(shí)施方式中，所述按照牙齒模型中分層圖像將所述間距內(nèi)的光固化材料固化成對應(yīng)的圖案固化層的方式包括：將在調(diào)整間距時(shí)所依據(jù)的至少一個(gè)橫截層上的分層圖像照射在所述間距內(nèi)的光固化材料上。

本申請還提供一種三維物體數(shù)據(jù)的分層方法，包括：將牙齒模型進(jìn)行分層處理，得到構(gòu)成所述牙齒模型的各橫截層，其中，每個(gè)橫截層中描繪了所述牙齒模型在相應(yīng)分層處的分層圖像；其中，所述牙齒模型包括：牙齒部分模型和用于支撐所述牙齒部分模型的齒座部分模型；其中，在所述分層處理期間，設(shè)定所述牙齒部分模型中至少一個(gè)橫截層的層厚小于所述齒座部分模型中至少一個(gè)橫截層的層厚，和/或設(shè)定所述牙齒部分模型與齒座部分模型及二者之間的交匯橫截層。

在某些實(shí)施方式中，所述方法還包括：基于所獲取的交匯橫截層標(biāo)記指令在牙齒模型上標(biāo)記交匯橫截層；或者識(shí)別至少部分橫截層所描繪的分層圖像中的牙齒特征信息和/或支撐特征信息，并基于識(shí)別結(jié)果確定所述牙齒部分模型與齒座部分模型的交匯橫截層。

在某些實(shí)施方式中，所述將牙齒模型進(jìn)行分層處理的方式包括：按照預(yù)設(shè)層厚將牙齒模型進(jìn)行分層處理并標(biāo)記交匯橫截層；或者以所標(biāo)記的交匯橫截層為分界，按照牙齒部分模型的層厚，將所述牙齒部分模型進(jìn)行分層處理，以及，按照齒座部分模型的層厚，將所述齒座部分模型進(jìn)行分層處理。

在某些實(shí)施方式中，所述將牙齒模型進(jìn)行分層處理的方式包括：為所述牙齒模型設(shè)置至少一個(gè)橫截層層厚標(biāo)記。

本申請另外提供一種3d打印設(shè)備，包括：容器，用于盛放光固化材料；構(gòu)件平臺(tái)，用于附著經(jīng)照射后得到的圖案固化層，以便經(jīng)由所述圖案固化層積累形成3d構(gòu)件；z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，與所述構(gòu)件平臺(tái)連接，用于受控的調(diào)整所述構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面的間距以填充待固化的光固化材料；曝光裝置，用于按照牙齒模型中分層圖像將所述間距內(nèi)的光固化材料固化成對應(yīng)的圖案固化層以得到對應(yīng)的牙齒結(jié)構(gòu)，其中，所述牙齒結(jié)構(gòu)包括牙齒部分和支撐所述牙齒部分的齒座部分；控制裝置，與所述z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，用于控制所述z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整所述間距，并在控制所述z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整間距期間滿足：用于構(gòu)成所述牙齒部分的至少一個(gè)圖案固化層的層厚小于用于構(gòu)成所述齒座部分的至少一個(gè)圖案固化層的層厚；所述控制裝置還與所述曝光裝置連接，用于控制曝光裝置照射相應(yīng)分層圖像。

在某些實(shí)施方式中，用于構(gòu)成所述牙齒部分的各圖案固化層的層厚小于僅用于構(gòu)成所述齒座部分的各圖案固化層的層厚。

在某些實(shí)施方式中，所述控制裝置包括：存儲(chǔ)單元，用于保存分層后的牙齒模型的文件；其中，所述牙齒模型包含牙齒部分模型和用于支撐所述牙齒部分模型以外的齒座部分模型。

在某些實(shí)施方式中，所述存儲(chǔ)單元還存儲(chǔ)橫截層層厚標(biāo)記、和/或橫截層所屬模型標(biāo)記；其中，所橫截層層厚標(biāo)記用于標(biāo)識(shí)所述牙齒部分模型中至少一個(gè)橫截層層厚；所標(biāo)記的至少一個(gè)橫截層層厚小于所述齒座部分模型中至少一個(gè)橫截層的層厚；所述控制裝置還包括：處理單元，用于基于所保存的橫截層標(biāo)記、和/或橫截層所屬模型標(biāo)記調(diào)整所述構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距。

在某些實(shí)施方式中，所述存儲(chǔ)單元還存儲(chǔ)交匯橫截層標(biāo)記，所交匯橫截層標(biāo)記用于標(biāo)識(shí)所述牙齒部分模型與齒座部分模型的交匯橫截層；所述控制裝置還包括：處理單元，用于基于所述交匯橫截層所確定的牙齒模型中的牙齒部分模型及所述牙齒部分模型中每層橫截層層厚，調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距；以及用于基于所述交匯橫截層所確定的牙齒模型中的齒座部分模型及所述齒座部分模型中至少兩個(gè)橫截層層厚和所述交匯橫截層，調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距。

在某些實(shí)施方式中，所述控制裝置還用于基于所調(diào)整的間距控制曝光裝置照射圖像。

本申請還提供一種三維物體數(shù)據(jù)的分層設(shè)備，包括：存儲(chǔ)單元，用于保存牙齒模型，其中，所述牙齒模型包括：牙齒部分模型和用于支撐所述牙齒部分模型的齒座部分模型；處理單元，用于將所保存的牙齒模型進(jìn)行分層處理，得到構(gòu)成所述牙齒模型的各橫截層，每個(gè)橫截層中描繪了所述牙齒模型在相應(yīng)分層處的分層圖像；其中，在所述處理單元分層處理期間，設(shè)定所述牙齒部分模型中至少一個(gè)橫截層的層厚小于所述齒座部分模型中至少一個(gè)橫截層的層厚。

在某些實(shí)施方式中，所述處理單元在分層處理期間，在所述牙齒部分模型和齒座部分模型分別至少一個(gè)橫截層標(biāo)記；和/或所述處理單元在分層處理期間，區(qū)分標(biāo)記分別屬于所述牙齒部分模型和齒座部分模型的橫截層。

在某些實(shí)施方式中，所述處理單元還用于：識(shí)別至少部分的各所述分層圖像的牙齒特征信息或支撐特征信息；基于識(shí)別結(jié)果確定所述牙齒部分模型與齒座部分模型的交匯橫截層。

在某些實(shí)施方式中，所述處理單元用于以所述交匯橫截層為分界，按照牙齒部分模型的層厚，將所述牙齒部分模型進(jìn)行分層處理，以及，按照齒座部分模型的層厚，將所述齒座部分模型進(jìn)行分層處理。

本申請所提供的三維物體數(shù)據(jù)的分層方法、3d打印方法及設(shè)備，通過采用將牙齒結(jié)構(gòu)中的牙齒部分各層層厚相較于齒座部分各層層厚更精細(xì)的打印方式，對牙齒結(jié)構(gòu)進(jìn)行打印，有利于兼顧打印速度和牙齒輪廓精細(xì)化的實(shí)際打印需求。

另外，通過對牙齒部分模型中各橫截層的細(xì)分打印，能夠在不增加分層處理難度的基礎(chǔ)上提供更為精細(xì)的牙齒部分的逐層打印。

另外，通過對齒座部分模型中各橫截層的合并打印，能夠在不增加分層處理難度的基礎(chǔ)上提供更為快速的齒座部分的逐層打印。

另外，在牙齒模型的分層處理期間對牙齒模型中牙齒部分模型和齒座部分模型進(jìn)行劃分，進(jìn)而對牙齒模型進(jìn)行便于打印設(shè)備區(qū)分打印的標(biāo)記或分層，實(shí)現(xiàn)了打印設(shè)備能夠以更自動(dòng)化、更自主化的進(jìn)行牙齒結(jié)構(gòu)打印的目的。

附圖說明

圖1為本申請的3d打印設(shè)備在一實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本申請的3d打印設(shè)備在另一實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本申請的牙齒結(jié)構(gòu)在一實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本申請3d打印設(shè)備中控制裝置在一實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本申請的3d打印方法在一實(shí)施方式中的流程示意圖。

圖6為利用本申請的3d打印方法分層打印牙齒模型的橫截層時(shí)的一實(shí)施方式中的橫截層分層結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為利用本申請的3d打印方法合并打印牙齒模型的橫截層時(shí)的一實(shí)施方式中的橫截層合并結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本申請的分層方法在一實(shí)施方式中的流程示意圖。

圖9為本申請的分層方法在另一實(shí)施方式中的流程示意圖。

圖10為本申請的分層方法在又一實(shí)施方式中的流程示意圖。

圖11為本申請的分層設(shè)備在一實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例說明本申請的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本申請的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本申請還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本申請的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。

需要說明的是，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本申請可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本申請所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本申請所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本申請可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本申請可實(shí)施的范疇。

請參閱圖1至圖7，其中，圖1和2分別為本申請?zhí)峁┑?d打印設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本申請3d打印方法在一實(shí)施方式中的流程圖。其中，能夠執(zhí)行本申請所述的3d打印方法的3d打印設(shè)備至少包括：容器和構(gòu)件平臺(tái)，為了能夠自動(dòng)的、高精度的執(zhí)行所述方法，所述3d打印設(shè)備還包括：z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、曝光裝置和控制裝置。其中，所述3d打印設(shè)備可以是基于sla技術(shù)(即立體光固化成型法)的打印設(shè)備；或者是基于dlp技術(shù)(即數(shù)字光處理)的打印設(shè)備。

所述容器(11,21)用于盛放光固化材料，其中所述光固化材料包括任何易于光固化的液態(tài)材料或粉末材料，其液態(tài)材料舉例包括：光固化樹脂液，或摻雜了添加劑、顏料、染料等混合材料的樹脂液等。粉末材料包括但不限于：陶瓷粉末、顏色添加粉末等。所述容器的材質(zhì)包括但不限于：玻璃、塑料、樹脂等。其中，所述容器的容量視3d打印設(shè)備的類型而定，例如，參見圖1和2，基于sla的打印設(shè)備中容器21容量相對于基于dlp的打印設(shè)備中容器11容量較大。其中，基于dlp的打印設(shè)備中容器11可以是整體透明或僅容器底透明，在所述容器底部表面鋪設(shè)有便于剝離的透明柔性膜。

參見圖1和2，所述構(gòu)件平臺(tái)(12,22)用于附著經(jīng)照射后得到的圖案固化層，以便經(jīng)由所述圖案固化層積累形成3d構(gòu)件。具體地，所述構(gòu)件平臺(tái)舉例為構(gòu)件板。所述構(gòu)件平臺(tái)通常以位于容器內(nèi)的預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面為起始位置，逐層累積在所述打印基準(zhǔn)面上固化的各固化層，以得到相應(yīng)的3d打印構(gòu)件，在本申請中，所述3d打印構(gòu)件為牙齒結(jié)構(gòu)。

參見圖1和2，所述z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(13,23)與所述構(gòu)件平臺(tái)(12,22)連接，用于受控的調(diào)整所述構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面的間距以填充待固化的光固化材料。其中，所述打印基準(zhǔn)面是指光固化材料被照射的起始面。為了精準(zhǔn)的對每層固化層的照射能量進(jìn)行控制，z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需帶動(dòng)構(gòu)件平臺(tái)移動(dòng)至使得構(gòu)件平臺(tái)與所述打印基準(zhǔn)面之間間距最小處為所要固化的固化層的層厚。在基于dlp的打印設(shè)備中所述打印基準(zhǔn)面為容器底面，在基于sla的打印設(shè)備中所述打印基準(zhǔn)面是經(jīng)預(yù)先標(biāo)定而確定的光固化材料的水平面。

以安裝在sla打印設(shè)備中的z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23為例，所述z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可包括第一驅(qū)動(dòng)單元231和第一豎直移動(dòng)單元232。所述第一驅(qū)動(dòng)單元231用于驅(qū)動(dòng)所述第一豎直移動(dòng)單元232，以便所述第一豎直移動(dòng)單元232帶動(dòng)構(gòu)件平臺(tái)升降移動(dòng)。例如，所述第一驅(qū)動(dòng)單元231為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。所述第一驅(qū)動(dòng)單元231受控制指令控制。其中，所述控制指令包括：用于表示構(gòu)件平臺(tái)上升、下降或停止的方向性指令，甚至還可以包含轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)速加速度、或扭矩/扭力等參數(shù)。如此有利于精確控制第一豎直移動(dòng)單元的下降距離，以實(shí)現(xiàn)z軸的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。其中，所述第一豎直移動(dòng)單元232舉例包括一端固定在所述構(gòu)件平臺(tái)上的固定桿、與固定桿的另一端固定的咬合式移動(dòng)組件，其中，所述咬合式移動(dòng)組件受驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)以帶動(dòng)固定桿豎直移動(dòng)，所述咬合式移動(dòng)組件舉例為由齒狀結(jié)構(gòu)咬合的限位移動(dòng)組件，如齒條等，所述固定桿可如圖2所示。又如，所述第一豎直移動(dòng)單元232包括：絲桿和旋接所述絲桿的定位移動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中所述絲桿的兩端旋接于驅(qū)動(dòng)單元，所述定位移動(dòng)結(jié)構(gòu)的外延端固定連接到構(gòu)件平臺(tái)上，該定位移動(dòng)結(jié)構(gòu)包括：包含滾珠和夾持件的螺母形結(jié)構(gòu)、以及所述固定桿。

以安裝在dlp打印設(shè)備中的z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13為例，所述z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13也可包括第二驅(qū)動(dòng)單元131和第二豎直移動(dòng)單元132，所述第二驅(qū)動(dòng)單元131用于驅(qū)動(dòng)所述第二豎直移動(dòng)單元132，以便所述第二豎直移動(dòng)單元132帶動(dòng)構(gòu)件平臺(tái)升降移動(dòng)。例如，所述第二驅(qū)動(dòng)單元131為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。所述第二驅(qū)動(dòng)單元131受控制指令控制。其中，所述控制指令包括：用于表示構(gòu)件平臺(tái)上升、下降或停止的方向性指令，甚至還可以包含轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)速加速度、或扭矩/扭力等參數(shù)，以有利于精確控制第二豎直移動(dòng)單元的上升的距離，以實(shí)現(xiàn)z軸的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。在此，所述第二豎直移動(dòng)單元132舉例包括一端固定在所述構(gòu)件平臺(tái)上的固定桿、與固定桿的另一端固定的咬合式移動(dòng)組件，其中，所述咬合式移動(dòng)組件受驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)以帶動(dòng)固定桿豎直移動(dòng)，所述咬合式移動(dòng)組件舉例為由齒狀結(jié)構(gòu)咬合的限位移動(dòng)組件，如齒條等，所述固定桿可如圖1所示。又如，所述第二豎直移動(dòng)單元132包括：絲桿和旋接所述絲桿的定位移動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中所述絲桿的兩端旋接于驅(qū)動(dòng)單元，所述定位移動(dòng)結(jié)構(gòu)的外延端固定連接到構(gòu)件平臺(tái)上，該定位移動(dòng)結(jié)構(gòu)包括：包含滾珠和夾持件的螺母形結(jié)構(gòu)、以及所述固定桿。

所述曝光裝置用于按照牙齒模型中分層圖像將所述間距內(nèi)的光固化材料固化成對應(yīng)的圖案固化層以得到對應(yīng)的牙齒結(jié)構(gòu)。其中，所得到的牙齒結(jié)構(gòu)包括牙齒部分和支撐所述牙齒部分的齒座部分。其中，所述牙齒部分是指根據(jù)制作需要所打印出的全部或部分假牙，例如，所述牙齒部分包含牙冠、牙頸和牙根的整顆假牙牙體，又如，如圖3所示，所述牙齒部分僅包含牙冠和牙頸。所述齒座部分是指根據(jù)制作需要所打印出的以牙齦狀或桿狀結(jié)構(gòu)支撐牙齒部分的支撐結(jié)構(gòu)，例如，如圖3所示，所述齒座部分為牙齦狀，所述牙齒部分為牙冠和牙頸，其中，所述齒座部分以包裹狀支撐所述牙齒部分。

在此，在基于dlp的打印設(shè)備中的曝光裝置14位于容器的透明底面之下，自透明底面向容器內(nèi)的光固化材料照射分層圖像。例如，所述曝光裝置14包括激光發(fā)射器、位于所述激光發(fā)射器射出光路上的透鏡組和振鏡組(未予圖示)，其中，所述透鏡組用以改變激光光路并調(diào)整激光束的聚焦位置，所述振鏡組用以按照所接收的牙齒模型中分層圖像將所述激光束在容器底面的二維空間內(nèi)掃描，經(jīng)所述光束掃描的光固化材料被固化成對應(yīng)的圖案固化層。又如，所述曝光裝置14包括光源陣列、dmd芯片、和控制器。其中，所述光源陣列中包含多個(gè)led光源，每個(gè)光源對應(yīng)一個(gè)像素，所述光源陣列受控制器控制，并按照分層圖像中各像素點(diǎn)的灰度進(jìn)行照射。所述dmd芯片在接受到控制器的控制信號(hào)后將對應(yīng)分層圖像上各像素的光源照射到容器底面。其中，dmd芯片外觀看起來只是一小片鏡子，被封裝在金屬與玻璃組成的密閉空間內(nèi)，事實(shí)上，這面鏡子是由數(shù)十萬乃至上百萬個(gè)微鏡所組成的，每一個(gè)微鏡代表一個(gè)像素，所投影的圖像就由這些像素所構(gòu)成。dmd芯片可被簡單描述成為對應(yīng)像素點(diǎn)的半導(dǎo)體光開關(guān)和微鏡片，所述控制器通過控制dmd芯片中各光開關(guān)來允許/禁止各微晶片反射光，由此將相應(yīng)分層圖像經(jīng)過容器的透明底部照射到光固化材料上，使得對應(yīng)圖像形狀的光固化材料被固化，以得到圖案化的固化層。

在基于sla的打印設(shè)備中的曝光裝置24位于容器21之上，按照分層圖像自容器開口向容器內(nèi)的光固化材料進(jìn)行掃描。例如，所述曝光裝置24安裝在打印設(shè)備的頂層，其包括激光發(fā)射器、位于所述激光發(fā)射器射出光路上的透鏡組和振鏡組(未予圖示)，其中，所述透鏡組用以改變激光光路并調(diào)整激光束的聚焦位置，所述振鏡組用以按照所接收的牙齒模型中分層圖像將所述激光束自容器開口照射到光固化材料表面，并在該表面的二維空間內(nèi)掃描，經(jīng)所述光束掃描的光固化材料被固化成對應(yīng)的圖案固化層。

參閱圖1和2，上述z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(13,23)和曝光裝置(14,24)均受控于控制裝置(15,25)，所述控制裝置(15,25)通過執(zhí)行所述打印方法控制z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(13,23)和曝光裝置(14,24)實(shí)現(xiàn)將立體的牙齒模型打印成實(shí)體的牙齒結(jié)構(gòu)。其中，所述控制裝置(15,25)為包含處理器的電子設(shè)備，例如，所述控制裝置為計(jì)算機(jī)設(shè)備、嵌入式設(shè)備、或集成有cpu的集成電路等。

在此，所述牙齒模型包括：牙齒部分的模型和用于支撐所述牙齒部分模型的齒座部分模型。其中，所述牙齒模型源于醫(yī)生對患者口腔的掃描而得到的3d模型，所述牙齒部分模型是根據(jù)掃描而得到的口腔內(nèi)全部或部分牙齒而得的3d模型，例如，所述牙齒部分模型為包含牙冠、牙頸和牙根的整顆牙體的3d模型，又如，所述牙齒部分模型為僅包含牙冠和牙頸的3d模型。所述齒座部分模型可能是為防止整顆牙體的3d模型在打印期間變形而設(shè)置的支撐模型，例如，所述齒座部分模型為桿狀的支撐模型。所述齒座部分模型還可以是根據(jù)掃描口腔而得到的牙齦的3d模型，更具體地，該牙齦的3d模型按照所掃描的患者的牙齦包覆牙頸的影像而被設(shè)置在牙齒部分模型中牙頸模型的對應(yīng)處，以作為3d打印時(shí)牙齒部分模型的齒座部分模型。

為了借助曝光裝置和z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將牙齒模型打印成實(shí)體的牙齒結(jié)構(gòu)，圖4示意性的提供了所述控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述控制裝置包括：存儲(chǔ)單元301、處理單元302和接口單元303。其中，所述存儲(chǔ)單元301包含非易失性存儲(chǔ)器和系統(tǒng)總線。其中，所述非易失性存儲(chǔ)器舉例為固態(tài)硬盤或u盤等。所述系統(tǒng)總線用于將非易失性存儲(chǔ)器與cpu連接在一起，其中，cpu可集成在存儲(chǔ)單元301中，或與存儲(chǔ)單元301分開封裝并通過系統(tǒng)總線與非易失性存儲(chǔ)器連接。所述處理單元302包含cpu或集成有cpu的芯片、可編程邏輯器件(fpga)、和多核處理器中的至少一種。所述處理單元302還包括內(nèi)存、寄存器等用于臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。所述接口單元303的數(shù)量可為多個(gè)且具有不同接口類型。各所述接口單元303分別連接曝光裝置和z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等3d打印設(shè)備中獨(dú)立封裝且通過接口傳輸數(shù)據(jù)的裝置。所述接口單元303根據(jù)所連接的裝置而確定其接口類型，其包括但不限于：通用串行接口、視頻接口、工控接口等。例如，所述接口單元303包括：usb接口、hdmi接口和rs232接口，其中，usb接口和rs232接口均有多個(gè)。所述控制裝置還包括以下至少一種：提示裝置、人機(jī)交互裝置等。usb接口可連接人機(jī)交互裝置等，rs232接口連接z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，hdmi接口連接曝光裝置。

所述存儲(chǔ)單元301用于保存分層后的牙齒模型的文件及將所述牙齒模型進(jìn)行分層處理的程序。其中，所述牙齒模型包含牙齒部分模型和用于支撐所述牙齒部分模型以外的齒座部分模型。處理單元302通過運(yùn)行所述程序生成用于控制z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制指令，以及向曝光裝置提供的分層圖像。在此，所述處理單元302對z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制可均通過相應(yīng)的接口單元303以控制指令的形式傳輸給z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

具體地，如圖5所示，所述處理單元302所執(zhí)行的程序包含以下步驟：

在步驟s110中，調(diào)整所述構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距以填充待固化的光固化材料。

在步驟s120中，按照牙齒模型中分層圖像將所述間距內(nèi)的光固化材料固化成對應(yīng)的圖案固化層。

在步驟s130中，所述牙齒模型是否打印完畢，若否，則執(zhí)行s110，若是，則結(jié)束。通過重復(fù)執(zhí)行上述各步驟，在所述構(gòu)件平臺(tái)上形成經(jīng)圖案固化層累積的牙齒結(jié)構(gòu)，其中，所述牙齒結(jié)構(gòu)包括牙齒部分和用于支撐所述牙齒部分的齒座部分。

具體地，處理單元302通過控制z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在豎直方向上調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)相距打印基準(zhǔn)面之間的間距，使得容器內(nèi)的光固化材料流動(dòng)的填充到所述間距內(nèi)的縫隙中，或者由填料裝置將光固化材料添加到所述縫隙中。其中，所述處理單元302調(diào)整的間距尺寸可受控于技術(shù)人員的調(diào)控指令，或者可受牙齒模型中所配置的層厚而定。更為具體地，在打印所述牙齒結(jié)構(gòu)的過程中，用于構(gòu)成所述牙齒部分的至少一個(gè)圖案固化層的層厚小于用于構(gòu)成所述齒座部分的至少一個(gè)圖案固化層的層厚。

在此，需要說明的是，根據(jù)牙齒模型的預(yù)先分層，牙齒部分模型的各橫截層并非一定具有相同的層厚，齒座部分模型的各橫截層也并非一定具有相同的層厚，但大體上牙齒部分模型的各橫截層的層厚小于齒座部分模型中各橫截層的層厚，基于此，所對應(yīng)打印出的牙齒部分的至少一個(gè)圖案固化層的層厚小于所對應(yīng)打印出的齒座部分的至少一個(gè)圖案固化層的層厚。

再或者，在牙齒模型中可包含牙齒部分模型和齒座部分模型的交匯橫截層標(biāo)記，在所述牙齒模型所在文件中包含所述交匯橫截層標(biāo)記以及對應(yīng)各模型的層厚。

在一種更為具體的示例中，所述處理單元302基于文件中所標(biāo)記的橫截層層厚，調(diào)整所述構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距，其中，所述牙齒模型包括：牙齒部分模型和用于支撐所述牙齒部分模型的齒座部分模型；其中，所標(biāo)記的橫截層層厚包括：所述牙齒部分模型中至少一個(gè)橫截層層厚、和所述齒座部分模型中至少一個(gè)橫截層的層厚，其中，所述牙齒部分模型中至少一個(gè)橫截層層厚小于所述齒座部分模型中至少一個(gè)橫截層的層厚。

例如，牙齒模型在預(yù)先分層處理階段已標(biāo)記了所有橫截層的層厚，并將所標(biāo)記的各層厚附帶在屬性文件或牙齒模型的文件頭中，所述處理單元302通過解析所述牙齒模型所在文件得到各橫截層層厚，并按照所得到的層厚控制z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整所述構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距，以及根據(jù)所述層厚控制曝光裝置照射相應(yīng)分層圖像的能量。

當(dāng)牙齒模型的各橫截層的層厚均相同，或如上所述預(yù)先分層了不同的層厚時(shí)，由所述處理單元302通過調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)的間距，將牙齒部分相比于齒座部分進(jìn)行更為精細(xì)化的打印。

在一種更為具體的示例中，所述處理單元302外接人機(jī)交互裝置，所述人機(jī)交互裝置舉例為鍵盤、鼠標(biāo)、觸屏中至少一種等。技術(shù)人員在監(jiān)測到附著在構(gòu)件平臺(tái)上的牙齒結(jié)構(gòu)部分達(dá)到牙齒部分時(shí)，通過所述人機(jī)交互裝置輸入層厚調(diào)整指令，所述處理單元302按照牙齒部分的分層調(diào)整方式進(jìn)行間距調(diào)整，以及按照所調(diào)整的間距進(jìn)行分層圖像照射?；蛘撸夹g(shù)人員在監(jiān)測到附著在構(gòu)件平臺(tái)上的牙齒結(jié)構(gòu)部分達(dá)到齒座部分時(shí)，通過所述人機(jī)交互裝置輸入又一層厚調(diào)整指令，所述處理單元302按照齒座部分的分層調(diào)整方式進(jìn)行間距調(diào)整，以及按照所調(diào)整的間距進(jìn)行分層圖像照射。

在又一更具體的示例中，所述處理單元302按照牙齒部分的分層調(diào)整方式進(jìn)行間距調(diào)整，以及按照所調(diào)整的間距進(jìn)行分層圖像照射的方式舉例如下：按照牙齒模型中的牙齒部分模型中每層橫截層層厚，至少兩次的調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距；并基于所調(diào)整的間距將相應(yīng)橫截層的分層圖像照射到填充到所述間距中的光固化材料上。例如，在打印如圖6所示的牙齒模型期間，當(dāng)確定打印牙齒部分時(shí)，所述處理單元302將所述牙齒部分模型a1中至少一個(gè)橫截層的層厚分段，并按照分段后的各子層厚控制z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)多次調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)，以及在各次調(diào)整后控制曝光裝置多次曝光相應(yīng)橫截層的分層圖像。如此，所指示的橫截層所對應(yīng)的圖案固化層可以由插補(bǔ)的方式得到，例如直線插補(bǔ)、二次曲線插補(bǔ)等。需要說明的是，為了清晰描繪一個(gè)橫截分段的圖示，圖6右側(cè)放大的橫截層被刻意的失真的拉長，并非表示在打印期間對一個(gè)橫截層有拉伸處理。

在此，所述處理單元302按照齒座部分的分層調(diào)整方式進(jìn)行間距調(diào)整，以及按照所調(diào)整的間距進(jìn)行分層圖像照射的方式舉例如下：所述處理單元302按照齒座部分模型中至少兩個(gè)橫截層層厚，調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)與預(yù)設(shè)打印基準(zhǔn)面之間的間距，以及將在調(diào)整間距時(shí)所依據(jù)的至少一個(gè)橫截層上的分層圖像照射在所述間距內(nèi)的光固化材料上。例如，在打印如圖7所示的牙齒模型期間，所述處理單元302將齒座部分模型a2中至少兩個(gè)橫截層層厚合并，并按照合并后的層厚控制z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以調(diào)整構(gòu)件平臺(tái)與打印基準(zhǔn)面的間距，并將所合并的各橫截層中至少一個(gè)分層圖像提供給曝光裝置，以加快圖案固化層的打印速度。需要說明的是，圖7中分層的層厚僅為了清楚描繪分層效果而標(biāo)識(shí)，并非表示層厚尺寸，橫截層的實(shí)際層厚在微米量級(jí)，此外，所描繪的橫截層合并數(shù)量也僅為舉例而非對本發(fā)明的限制。

其中，將在調(diào)整間距時(shí)所依據(jù)的至少一個(gè)橫截層上的分層圖像照射在所述間距內(nèi)的光固化材料上的方式包括：1)選擇將其中一個(gè)分層圖像照射在所述間距內(nèi)的光固化材料上，例如，按照模型的z軸自下而上方向，選擇將合并的多個(gè)橫截層中最上方橫截層上的分層圖像提供給所述曝光裝置。2)將所合并的全部橫截層的分層圖像重疊后照射在所述間距內(nèi)的光固化材料上，例如，將所合并的全部橫截層的分層圖像無平移、無偏轉(zhuǎn)的沿z軸重疊，并將重疊后的圖像提供給曝光裝置。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際牙齒模型所提供的分層信息選擇以上至少一種、或基于以上任一種或多種組合的啟示而拓展出的控制方式令處理單元302執(zhí)行相應(yīng)控制方案以實(shí)現(xiàn)牙齒結(jié)構(gòu)的3d打印。

在一些實(shí)施方式中，按照上述任一種控制方式可得到用于構(gòu)成所述牙齒部分的各圖案固化層的層厚均小于僅用于構(gòu)成所述齒座部分的各圖案固化層的層厚。如圖6和7所示，所述處理單元302通過解析得到：包含牙齒和牙齦交匯區(qū)域的牙齒部分模型的各橫截層的層厚h1相同，不包含所述交匯區(qū)域的牙齦部分模型的各橫截層的層厚h2也相同，且h1＜h2，則按照各層厚逐層打印后得到：不包含所述交匯區(qū)域的牙齦部分中各圖案固化層層厚為h2，包含牙齒和牙齦交匯區(qū)域的牙齒部分中各圖案固化層層厚為h1。

需要說明的是，為確保曝光裝置能將每次填充在打印基準(zhǔn)面與構(gòu)件平面之間的光固化材料圖案化固化，所述控制裝置可根據(jù)層厚控制曝光裝置照射圖像。具體地，所述控制裝置根據(jù)層厚控制曝光裝置照射圖像的能量、灰度和時(shí)長中的至少一種。其中，控制裝置根據(jù)曝光裝置的類型預(yù)設(shè)層厚與照射圖像的能量或灰度之間的對應(yīng)關(guān)系。例如，所述曝光裝置包含激光發(fā)射器，則所述控制裝置根據(jù)層厚與能量的對應(yīng)關(guān)系控制激光發(fā)射器的輸出功率。又如，所述曝光裝置包含光源陣列和dmd芯片，則所述控制裝置根據(jù)層厚與灰度的對應(yīng)關(guān)系控制光源陣列中照射圖像的各光源灰度。所述控制裝置中還可以預(yù)設(shè)有層厚與照射時(shí)長的對應(yīng)關(guān)系、或者層厚與能量和照射時(shí)長的對應(yīng)關(guān)系、層厚與灰度和照射時(shí)長的對應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)當(dāng)前層的層厚對曝光裝置照射圖像進(jìn)行控制。在此，所述對應(yīng)關(guān)系包括但不限于：對照表式對應(yīng)，或預(yù)先構(gòu)建調(diào)整函數(shù)等。

為了向3d打印設(shè)備提供能夠高精度牙齒部分并兼具較高的打印速度的牙齒模型，請參閱圖8至11，本申請還提供三維物體數(shù)據(jù)的分層方法及分層設(shè)備。其中，圖8至10分別描述了本申請所提供的三維物體數(shù)據(jù)的分層方法的各流程圖示例。所述分層方法主要由分層設(shè)備來執(zhí)行。所述分層設(shè)備可以是單臺(tái)用戶設(shè)備、或服務(wù)器，其中，所述用戶設(shè)備包括但不限于：個(gè)人電腦、如pad等智能終端，所述用戶設(shè)備可位于牙科診所并直接獲取掃描設(shè)備所提供的患者口腔的掃描數(shù)據(jù)，并基于掃描數(shù)據(jù)構(gòu)建相應(yīng)的牙齒模型。所述服務(wù)器包括但不限于：單臺(tái)服務(wù)器、服務(wù)器集群等。

請參閱圖11，所述分層設(shè)備包含存儲(chǔ)單元411和處理單元412。其中，所述存儲(chǔ)單元411包含非易失性存儲(chǔ)器和系統(tǒng)總線。其中，所述非易失性存儲(chǔ)器舉例為固態(tài)硬盤或u盤等。所述系統(tǒng)總線用于將非易失性存儲(chǔ)器與cpu連接在一起，其中，cpu可集成在存儲(chǔ)單元411中，或與存儲(chǔ)單元411分開封裝并通過系統(tǒng)總線與非易失性存儲(chǔ)器連接。所述處理單元412包含cpu或集成有cpu的芯片、可編程邏輯器件(fpga)、和多核處理器中的至少一種。所述處理單元412還包括內(nèi)存、寄存器等用于臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。所述分層設(shè)備還可以包含網(wǎng)絡(luò)接口單元414和接口單元413，所述網(wǎng)絡(luò)接口單元414可與3d打印設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以將分層處理后的牙齒模型文件傳輸給3d打印設(shè)備。或者借助接口單元413將分層處理后的牙齒模型文件轉(zhuǎn)存到外部存儲(chǔ)裝置(如u盤)，再通過所述外部存儲(chǔ)裝置轉(zhuǎn)存到3d打印設(shè)備中。

其中，所述存儲(chǔ)單元411用于保存牙齒模型以及用于對牙齒模型進(jìn)行分層處理的程序。其中所述牙齒模型是基于醫(yī)生掃描患者口腔而得到的影像而確定的3d模型。所述牙齒模型包含牙齒部分模型和用于支撐所述牙齒部分模型的齒座部分模型。所述牙齒部分模型是根據(jù)掃描而得到的口腔內(nèi)全部或部分牙齒而得的3d模型。例如，所述牙齒部分模型為包含牙冠、牙頸和牙根的整顆牙體的3d模型。又如，所述牙齒部分模型為僅包含牙冠和牙頸的3d模型。所述齒座部分模型可能是為防止整顆牙體的3d模型在打印期間變形而設(shè)置的支撐模型，例如，所述齒座部分模型為桿狀結(jié)構(gòu)。所述齒座部分模型還可以是根據(jù)掃描口腔而得到的牙齦的3d模型，例如，該牙齦的3d模型按照所掃描的患者的牙齦包覆牙頸的影像而被設(shè)置在牙齒部分模型中牙頸模型的對應(yīng)處，以作為3d打印時(shí)牙齒部分模型的齒座部分模型。所述程序經(jīng)由所述處理單元412調(diào)取并執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)對牙齒模型的分層處理，并將分層處理后的牙齒模型文件保存在所述存儲(chǔ)單元411中。

為了由3d打印設(shè)備通過逐層打印的方式得到對應(yīng)的牙齒結(jié)構(gòu)，所述處理單元412執(zhí)行所述程序以得到構(gòu)成所述牙齒模型的各橫截層。其中，每個(gè)橫截層中描繪了所述牙齒模型在相應(yīng)分層處的分層圖像。在分層處理期間，所述處理單元412可以執(zhí)行以下至少一種方案或基于以下至少一種方案的啟示而改進(jìn)的分層處理方案，以使牙齒部分模型中至少一個(gè)橫截層的層厚小于齒座部分模型中至少一個(gè)橫截層的層厚，和/或設(shè)定所述牙齒部分模型與齒座部分模型及二者之間的交匯橫截層。

在一種具體示例中，如圖8所示，所述處理單元412執(zhí)行步驟s210、s220。

在步驟s210中，基于所獲取的交匯橫截層標(biāo)記指令在牙齒模型上標(biāo)記交匯橫截層。

在步驟s220中，按照預(yù)設(shè)層厚將牙齒模型進(jìn)行分層處理并標(biāo)記交匯橫截層。

在此，所述分層標(biāo)記指令可以是基于技術(shù)人員在牙齒模型界面上的操作而獲得的，所述分層標(biāo)記指令中可包含牙齒模型中的操作位置信息，甚至還可以包含區(qū)分牙齒部分模型和齒座部分模型的模型類型，其中，所述操作位置信息可以是根據(jù)牙齒模型在預(yù)設(shè)三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)來描述的。所述處理單元412記錄該操作位置信息并將其作為交匯橫截層標(biāo)記。例如，技術(shù)人員通過處理單元412所展示的牙齒模型確定該模型中牙齒與牙齦交匯區(qū)域中最接近牙齦的位置，并在此處劃橫截線或其他設(shè)置其他標(biāo)記以產(chǎn)生分層標(biāo)記指令，所述處理單元412將所述分層標(biāo)記指令在牙齒模型上的標(biāo)記作為交匯橫截層標(biāo)記。

在對所述牙齒模型進(jìn)行分層處理時(shí)，可采用固定層厚的方式對牙齒模型進(jìn)行分層，所述處理單元412將帶有交匯橫截層標(biāo)記的橫截層作為所述交匯橫截層，并將分層處理后的牙齒模型以及所標(biāo)記的交匯橫截層保存在牙齒模型文件中。其中，所述固定層厚可以是默認(rèn)值或由技術(shù)人員設(shè)置的層厚。

或者，以所標(biāo)記的交匯橫截層為分界，按照牙齒部分模型的層厚，將所述牙齒部分模型進(jìn)行分層處理，以及，按照齒座部分模型的層厚，將所述齒座部分模型進(jìn)行分層處理。

在此，處理單元412可從所獲取的分層標(biāo)記指令中得到牙齒模型中牙齒部分模型、齒座部分模型及交匯橫截層標(biāo)記?；蛘撸鎏幚韱卧?12可通過識(shí)別所擺放的牙齒模型的上表面和下表面中的特征信息來確定牙齒模型中以所標(biāo)記的交匯橫截層為分界而得到的牙齒部分模型和齒座部分模型。其中，所述特征信息可以是牙齒特征信息和支撐特征信息。所述牙齒特征信息包括但不限于：基于牙齒橫截圖像的特征信息，如輪廓的拐角、拐角數(shù)量和梯度變化等，以及與牙齒相關(guān)的患者信息，如患者年齡、性別和牙齒類型等。所述支撐特征信息包括但不限于：輪廓形狀和面積等。例如，所述處理單元412識(shí)別出牙齒模型的上表面包含支撐特征信息，下表面不包含支撐特征信息，則確定牙齒模型的上表面至交匯橫截層標(biāo)記區(qū)間為齒座部分模型，交匯橫截層標(biāo)記至下表面區(qū)間為牙齒部分模型。

在確定了牙齒部分模型和齒座部分模型后，所述處理單元412按照牙齒部分模型的層厚，將所述牙齒部分模型進(jìn)行分層處理，以及，按照齒座部分模型的層厚，將所述齒座部分模型進(jìn)行分層處理。其中，所述牙齒部分模型的層厚h1和齒座部分模型的層厚h2可以是固定值，且h1<h2?；蛘咚鲅例X部分模型的層厚h1和齒座部分模型的層厚h2在逐個(gè)分層時(shí)進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，但整體而言，所述牙齒部分模型的各層厚普遍小于齒座部分模型的各層厚。

在另一具體示例中，如圖9所示，所述處理單元412可通過執(zhí)行以下步驟對牙齒模型進(jìn)行分層處理：

在步驟s310中，將牙齒模型進(jìn)行一次分層處理，以得到橫截層及所述橫截層中的分層圖像。

在步驟s320中，識(shí)別分層圖像中的牙齒特征信息和/或支撐特征信息以確定所得到的橫截層屬于牙齒部分模型或齒座部分模型。

在步驟s330中，識(shí)別出橫截層是否屬于牙齒部分模型和齒座部分模型的交匯區(qū)域，若是則執(zhí)行步驟s340，若否則執(zhí)行重復(fù)步驟s310和s320。

在步驟s340中，根據(jù)識(shí)別結(jié)果將所述交匯區(qū)域中屬于牙齒部分模型的第一個(gè)橫截層標(biāo)記交匯橫截層。

在步驟s350中，自所標(biāo)記的交互橫截層開始，將牙齒模型的剩余部分模型進(jìn)行分層處理。

在此，所述處理單元412將位于牙齒模型進(jìn)行一次橫截分層，所設(shè)置的層厚可以是預(yù)設(shè)初始值，如預(yù)設(shè)的劃分牙齒部分模型的層厚、或統(tǒng)一的固定值等。所述處理單元412根據(jù)牙齒特征信息或支撐特征信息將所得到的第一個(gè)橫截層的分層圖像進(jìn)行識(shí)別處理，當(dāng)識(shí)別結(jié)果為第一個(gè)分層圖像包含牙齒特征信息時(shí)，確定所劃分的橫截層屬于牙齒部分模型；當(dāng)識(shí)別結(jié)果為第一個(gè)分層圖像包含支撐特征信息時(shí)，確定所劃分的橫截層屬于齒座部分模型。

當(dāng)確定第一個(gè)橫截層屬于牙齒部分模型時(shí)，所述處理單元412可繼續(xù)按照統(tǒng)一的固定值進(jìn)行第二次橫截分層，并識(shí)別第二次橫截層的分層圖像中是否僅包含支撐特征信息，若否，則重復(fù)第二次橫截分層和識(shí)別的步驟以繼續(xù)分層處理；若是，則在前一層橫截層上標(biāo)記交匯橫截層，繼續(xù)并完成牙齒結(jié)構(gòu)剩余部分(即除完整的牙齒部分模型之外的齒座部分模型)的橫截分層。

當(dāng)確定第一橫截層屬于齒座部分模型時(shí)，所述處理單元412可繼續(xù)按照統(tǒng)一的固定值進(jìn)行第二次橫截分層，并識(shí)別第二次橫截層的分層圖像中是否包含支撐特征信息和牙齒特征信息、或者識(shí)別第二次橫截層的分層圖像中是否僅包含牙齒特征信息，若否，則重復(fù)第二次橫截分層和識(shí)別的步驟以繼續(xù)分層處理；若是，則在當(dāng)前層橫截層上標(biāo)記交匯橫截層，繼續(xù)并完成牙齒結(jié)構(gòu)剩余部分(即完整的牙齒部分模型)的橫截分層。

如圖10所示，下面仍示例性的說明所述處理單元412對牙齒模型的分層方式：

在步驟s410中，識(shí)別牙齒模型表面輪廓所形成的分層圖像中的牙齒特征信息或支撐特征信息，并基于所包含的相應(yīng)特征信息確定將牙齒部分模型或齒座部分模型進(jìn)行分層處理。

在步驟s420中，按照所確定的其中一種部分模型的層厚進(jìn)行分層。

在步驟s430中，識(shí)別牙齒模型經(jīng)一次分層后所暴露的橫截層中分層圖像是否包含牙齒特征信息和支撐特征信息，若否，則重復(fù)步驟s420，反之執(zhí)行步驟s440。

在步驟s440中，確定所暴露的橫截層屬于牙齒部分模型和齒座部分模型的交匯區(qū)域，將所述交匯區(qū)域中屬于牙齒部分模型的第一個(gè)橫截層標(biāo)記為交匯橫截層。

在步驟s450中，自所述交匯橫截層開始或自所述交匯橫截層的下一橫截層開始，按照另一部分模型的層厚進(jìn)行一次分層。重復(fù)步驟s450直至分層完畢。

在此，所述處理單元412按照沿z軸橫截分層的方式，將牙齒模型上表面或下表面投影到對應(yīng)上平面或下平面，以得到相應(yīng)的分層圖像，并識(shí)別所得到的分層圖像中是否包含牙齒特征信息或支撐特征信息，當(dāng)確定包含牙齒特征信息時(shí)，確定即將橫截分層的為牙齒部分模型，當(dāng)確定包含支撐特征信息時(shí)，確定即將橫截分層的為齒座部分模型。

當(dāng)確定先橫截分層牙齒部分模型時(shí)，所述處理單元412按照預(yù)設(shè)的牙齒部分模型的橫截層厚進(jìn)行逐層橫截分層，并識(shí)別橫截層的分層圖像中是否僅包含支撐特征信息，若否，則重復(fù)橫截分層和識(shí)別的步驟以繼續(xù)進(jìn)行分層處理；若是，則在前一層橫截層上標(biāo)記交匯橫截層，繼續(xù)并完成牙齒結(jié)構(gòu)剩余部分的橫截分層。

當(dāng)確定先橫截分層齒座部分模型時(shí)，所述處理單元412按照預(yù)設(shè)的齒座部分模型的橫截層厚進(jìn)行逐層橫截分層，并識(shí)別每次橫截層的分層圖像中是否包含支撐特征信息和牙齒特征信息、或者識(shí)別分層圖像中是否僅包含牙齒特征信息，若否，則重復(fù)橫截分層和識(shí)別的步驟以繼續(xù)分層處理；若是，則在當(dāng)前層橫截層上標(biāo)記交匯橫截層，繼續(xù)并完成牙齒結(jié)構(gòu)剩余部分的橫截分層。

需要說明的是，與其他3d構(gòu)件的打印過程不同的是，通常牙齒和牙齦在打印期間采用先打牙齦再打牙齒的順序，以避免附加如桿狀支撐等專用支撐結(jié)構(gòu)，以及通常單顆牙齒和支撐在打印期間采用先打支撐再打牙齒的順序，考慮到牙齒和牙齦均具有持續(xù)和連續(xù)性，即牙齒不可能零散的分布在支撐或牙齦上，因此，各分層圖像識(shí)別方式中可僅選擇一種特征信息進(jìn)行識(shí)別，以提高識(shí)別效率。實(shí)際上也可以同時(shí)識(shí)別兩種特征信息，以提高分層處理程序的普適性。

還需要說明的是，由于齒座部分模型和牙齒部分模型均具有連續(xù)性，在確定了第一個(gè)橫截層所屬的部分模型后，為節(jié)省計(jì)算量，可根據(jù)預(yù)設(shè)的相應(yīng)部分模型的長度，在分層若干橫截層后對后續(xù)橫截層的分層圖像進(jìn)行特征識(shí)別，以得到交匯橫截層。例如，在確定第一橫截層屬于牙齒部分模型后，根據(jù)患者年齡、牙齒類型等信息推定牙齒部分模型的長度，并在所分層的各橫截層層厚接近牙齒部分模型的長度時(shí)，開始識(shí)別橫截層分層圖像中的特征信息，以標(biāo)記交匯橫截層。

還需要說明的是，在確定了橫截層所屬部分模型時(shí)，所橫截的層厚可以是固定值，也可根據(jù)部分模型類型各自所對應(yīng)的層厚進(jìn)行分層，或者根據(jù)分層圖像或橫截層中的其他特征適時(shí)的進(jìn)行層厚調(diào)整，但就整體而言，所述牙齒部分模型的各層厚普遍小于齒座部分模型的各層厚。

為了便于3d打印設(shè)備按照分層時(shí)的層厚調(diào)整固化層層厚，所述處理單元412可通過執(zhí)行步驟s230來標(biāo)記各橫截層層厚(未予圖示)，由此可在某些情況下替代標(biāo)記交匯橫截層，或者補(bǔ)充各橫截層的層厚信息。

在步驟s230中，為所述牙齒模型設(shè)置至少一個(gè)橫截層層厚標(biāo)記。其中，所述橫截層層厚標(biāo)記中可包含各橫截層的層標(biāo)記(如層編號(hào)、橫截層所在z軸坐標(biāo)等)，也可包含相應(yīng)橫截層的層厚值。若各層厚均相同，則所述處理單元412可記錄一個(gè)橫截層層厚和所有層標(biāo)記。若各層厚是按照牙齒部分模型和齒座部分模型而設(shè)定的不同層厚值，則所述處理單元412可按照模型類型分別記錄橫截層層厚和所有層標(biāo)記。

本申請雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本申請，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本申請的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本申請技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本申請技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本申請的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本申請技術(shù)方案的保護(hù)范圍。