本申請要求2014年6月13日提交的美國臨時專利申請62/011,932號的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用的方式將其并入本文。

技術領域

本公開內(nèi)容一般涉及計算機輔助設計、虛擬化以及制造系統(tǒng)（“CAD/CAM系統(tǒng)”），產(chǎn)品生命周期管理（“PLM”）系統(tǒng)，以及管理用于產(chǎn)品和其他項目的數(shù)據(jù)的類似系統(tǒng)（統(tǒng)稱為“產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理”系統(tǒng)或PDM系統(tǒng)）。

背景技術：

支撐結(jié)構(gòu)是確保使用諸如熔融沉積成型（FDM）或立體光刻的技術而成功地增材制造零件所需的額外的支架（scaffold）型結(jié)構(gòu)。該零件通常在計算機輔助設計（CAD）系統(tǒng)中使用實體模型而限定并且使用計算機輔助制造（CAM）系統(tǒng)而準備用于制造。當前的商業(yè)CAD/CAM系統(tǒng)不具有足夠的功能以用于創(chuàng)建用于實體模型的增材制造的支撐結(jié)構(gòu)。改進的系統(tǒng)是期望的。

技術實現(xiàn)要素：

各種公開的實施例包括用于使得商業(yè)CAD/CAM系統(tǒng)的用戶能夠在用于限定零件幾何結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生制造操作的相同系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)建并修改支撐結(jié)構(gòu)的方法和系統(tǒng)?？梢灾苯拥卦趯嶓w模型上形成支撐件，由此避免對數(shù)據(jù)或幾何結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換的需要?？梢允褂肗X CAD/CAM系統(tǒng)（諸如可從德克薩斯洲普萊諾的西門子產(chǎn)品生命周期管理軟件有限公司（Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. , Plano, Texas）獲得）的用戶定義特征功能來創(chuàng)建支撐件，由此能夠?qū)崿F(xiàn)在CAD/CAM系統(tǒng)自身內(nèi)的容易的修改和存檔。

其他實施例包括用于實體模型的增材制造的支撐結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法。該方法包括接收用于待制造的實物目標的實體模型，該實體模型包括多個邊界表示（b-rep）的表面。該方法包括分析b-rep表面以形成用于潛在的支撐位置的點樣本。該方法包括對應于點樣本的至少一些而聚類實體模型上的點以創(chuàng)建支撐位置。該方法包括在實體模型中形成柱體支撐件，該主體支撐件在支撐位置處連接至原始實體模型。該方法包括存儲實體模型，包括存儲柱體支撐件。

前述已經(jīng)相當廣泛地概述了本公開內(nèi)容的特征和技術優(yōu)點，使得本領域技術人員可以更好地理解以下詳細描述。將在下文中描述本公開內(nèi)容的構(gòu)成權(quán)利要求主題的另外的特征和優(yōu)點。本領域技術人員應當意識到的是，他們可以容易地使用所公開的概念和具體的實施例作為對用于實現(xiàn)本公開內(nèi)容相同目的的其他結(jié)構(gòu)進行修改或設計的基礎。本領域技術人員還應當意識到的是，這樣的等同構(gòu)造沒有脫離本公開內(nèi)容的最廣泛形式的精神和范圍。

在開始下面的具體實施方式之前，闡述貫穿本專利文獻使用的某些單詞或短語的定義可以是有利的:術語“包括(include)”和“包括(comprise)”及其派生詞語意指沒有限制的包括；術語“或”是包括性的，意指和/或；短語“與…相關聯(lián)”和“與其相關聯(lián)”及其派生短語可以意指包括、被包括在內(nèi)、與…互連、包含、被包含在內(nèi)、連接至或與…連接、耦接至或與…耦接、能夠與…通信、與…協(xié)作、交錯、并列、與…接近、綁定至或與…綁定、具有、或具有…的性質(zhì)等；以及術語“控制器”意指控制至少一個操作的任何設備、系統(tǒng)或其一部分，而不論這樣的設備是通過硬件、固件、軟件或以上中的至少兩者的組合來實現(xiàn)。應當注意的是，與任何特定的控制器相關聯(lián)的功能，無論本地或遠程，可以是集中式的或分布式的。貫穿本專利文獻提供某些單詞和短語的定義，并且本領域技術人員應當理解的是，這樣的定義即使不是在大多數(shù)實例中但仍在許多實例中適用于這樣被定義的單詞和短語的現(xiàn)有及未來使用。盡管一些詞語可能包括各種各樣的實施方式，但是所附權(quán)利要求可以明確地將這些詞語限制到具體的實施方式。

附圖說明

為了更完整地理解本公開內(nèi)容及其優(yōu)點，現(xiàn)結(jié)合附圖參考下列描述，其中相同的附圖標記表示相同的目標，以及其中：

圖1示出數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖，實施例能夠在該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中被實現(xiàn)；

圖2A示出根據(jù)公開的實施例的待增材制造的原始幾何結(jié)構(gòu)的示例；

圖2B示出待增材制造的原始幾何結(jié)構(gòu)的示例，該示例包括如在本文中公開的支撐結(jié)構(gòu)；

圖3示出根據(jù)公開的實施例的工藝的流程圖；

圖4示出根據(jù)公開的實施例的由柱體支撐件支撐的小的測試板，每個柱體支撐件在單個點處接觸該板；

圖5A－圖5C示出根據(jù)公開的實施例的不同支撐結(jié)構(gòu)的形狀；

圖6示出根據(jù)公開的實施例的避免碰撞的示例；

圖7示出根據(jù)公開的實施例的搜尋避免碰撞投影圖形的示例；以及

圖8A和圖8B根據(jù)公開的實施例示出外側(cè)支撐位置能夠向外成角度以避開實體模型的幾何結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

下面討論的圖1至圖8B以及用于在本專利文獻中描述本公開內(nèi)容的原理的各種實施例僅是通過示例的方式來說明，并且不應以任何方式被解釋成限制本公開內(nèi)容的范圍。本領域技術人員將理解的是，可以以任意適當設置的裝置來實現(xiàn)本公開內(nèi)容的原理。將參照示例性非限制性實施例來描述本申請的多種創(chuàng)新性教導。

增材制造（在本文中也被稱作“AM”或“3D打印”）是一種制造技術，在該制造技術中通常從構(gòu)建板開始向上分層增材地構(gòu)建實體的實物目標?！皹?gòu)建板”在本文中也被稱作打印機基部、床體或接觸構(gòu)建板。同樣地，這些系統(tǒng)理想地具有用于支撐面向構(gòu)建方向的反向的獨立的區(qū)域的機構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)還被要求在制造工藝期間保持零件的所有特征就位以避免任何結(jié)構(gòu)扭曲。這通過使用“支撐結(jié)構(gòu)”而實現(xiàn)，該支撐結(jié)構(gòu)是支撐這些區(qū)域并且確保使用諸如FDM或立體光刻技術成功地增材制造零件的附加的支架型結(jié)構(gòu)。該零件通常在CAD系統(tǒng)中使用實體模型而限定并且使用CAM系統(tǒng)而準備用于制造。當前的商業(yè)CAD/CAM系統(tǒng)不具有足夠的功能以用于創(chuàng)建用于實體模型的增材制造的支撐結(jié)構(gòu)。

在大多數(shù)情形中，實體模型被導出至獨立的軟件包中以用于創(chuàng)建支撐件幾何結(jié)構(gòu)。在導出期間或者在獨立軟件包內(nèi)，實體首先能夠被轉(zhuǎn)換成多邊形網(wǎng)格，從而導致精度損失，導致數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題，并且導致對于增材制造技術的終端用戶的增加的工作流復雜性。除了其他的以外，在本文中圖示了下述實施例：其使得商業(yè)CAD/CAM系統(tǒng)的用戶能夠在用于限定零件幾何結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生制造操作的相同系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)建并修改支撐結(jié)構(gòu)。支撐件被直接形成在實體模型上，由此避免對于數(shù)據(jù)或幾何結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的需要。

在一個說明性實施例中，使用CAD/CAM系統(tǒng)的“用戶定義特征”功能來創(chuàng)建支撐件，由此能夠?qū)崿F(xiàn)在CAD/CAM系統(tǒng)自身內(nèi)的容易的修改和存檔。用戶定義特征是CAD應用程序內(nèi)的實體對象（entity），其允許創(chuàng)建標準特征，該標準特征能夠被容易地參數(shù)化并且能夠在設計中被重復使用且能夠由庫中的組織而管理。圖示的實施例創(chuàng)建實現(xiàn)雙重（并且有時是矛盾的）目的的支撐結(jié)構(gòu)：該支撐結(jié)構(gòu)在制造期間適當?shù)刂瘟慵闹亓坎⑶以谥圃焱瓿芍笠子谝瞥?。額外地，除了其他益處以外，當用戶要使用它們的CAD/CAM環(huán)境中的任意其他幾何結(jié)構(gòu)時，這個方法允許用戶在支撐件結(jié)構(gòu)形成之后通過支撐件幾何結(jié)構(gòu)的參數(shù)化而改進并編輯這些支撐件結(jié)構(gòu)。另外，使用用戶定義特征允許以這樣的方式利用規(guī)則創(chuàng)建支撐件幾何結(jié)構(gòu)：如果零件的幾何結(jié)構(gòu)被修改，那么該支撐件幾何結(jié)構(gòu)能夠基于它們的規(guī)則和參數(shù)化而適用于這些修改，這是該方法的獨特特征。

圖1示出數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖，其中實施例能夠被實現(xiàn)為例如特別地由軟件或其他方式配置成執(zhí)行如在本文中描述的工藝的PDM系統(tǒng)，并且特別地實現(xiàn)為如在本文中描述的多個互聯(lián)且通信的系統(tǒng)的每一個。所描繪的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括連接至二級高速緩存/橋接器104的處理器102，二級高速緩存/橋接器104進而連接至本地系統(tǒng)總線106。本地系統(tǒng)總線106可以是例如外圍部件互連（PCI）架構(gòu)總線。在所描繪的示例中，主存儲器108和圖形適配器110也連接至本地系統(tǒng)總線。圖形適配器110可以連接至顯示器111。

其他外圍裝置，諸如局域網(wǎng)（LAN）/廣域網(wǎng)/無線（例如，WiFI）適配器112，也可以連接至本地系統(tǒng)總線106。擴展總線接口114將本地系統(tǒng)總線106連接至輸入/輸出（I/O）總線116。I/O總線116連接至鍵盤/鼠標適配器118、盤控制器120以及I/O適配器122。盤控制器120能夠連接至存儲裝置126，該存儲裝置能夠是任意適合的機器可用或機器可讀的存儲介質(zhì)，包括但不限于：非易失性、硬件編碼型介質(zhì)，諸如，只讀存儲器（ROMs）或可擦除電可編程只讀存儲器（EEPROMs），磁帶存儲裝置以及用戶可記錄型介質(zhì)，諸如軟盤、硬盤驅(qū)動器以及緊湊型光盤只讀存儲器（CD-ROMs）或數(shù)字通用光盤（DVDs），以及其他已知的光、電或磁存儲裝置。

在所示的示例中，音頻適配器124也連接至I/O總線116，揚聲器（未示出）可以連接至音頻適配器以播放聲音。鍵盤/鼠標適配器118提供連接以用于指向裝置（未示出），諸如鼠標、軌跡球、軌跡指向器（trackpointer）、觸摸屏等。

本領域技術人員將了解的是，圖1中所描繪的硬件可以因特定實施方式而不同。例如，其他外圍裝置（諸如光盤驅(qū)動器等）也可以被額外地使用或者替代所描繪的硬件。所描繪的示例僅為了解釋說明的目的而提供，并且不意指暗示關于本公開內(nèi)容的架構(gòu)限制。

根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括采用圖形用戶界面的操作系統(tǒng)。該操作系統(tǒng)允許在圖形用戶界面中同時展示多個顯示窗口，其中每個顯示窗口對于不同的應用程序或者對于相同的應用程序的不同實例提供接口。用戶可以通過指向裝置而操縱圖形用戶界面中的光標。光標的位置可以改變和/或生成諸如點擊鼠標按鈕的事件以執(zhí)行期望的響應。

可以采用被適當修改的各種商業(yè)操作系統(tǒng)之一，諸如Microsoft Windows^TM的版本（位于華盛頓州雷蒙德的微軟公司的產(chǎn)品）。根據(jù)如所述的本公開內(nèi)容而修改或創(chuàng)建該操作系統(tǒng)。

LAN/WAN/無線適配器112能夠連接至網(wǎng)絡130（非數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的一部分），網(wǎng)絡130能夠是如本領域技術人員已知的任何公共或私有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)網(wǎng)絡或者這些網(wǎng)絡的組合，包括因特網(wǎng)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100能夠通過網(wǎng)絡130與服務器系統(tǒng)140通信，該服務器系統(tǒng)也不是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的一部分，但是可以被實現(xiàn)為例如單獨的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100。

在制造工藝期間，旨在被理想地增材制造的幾何結(jié)構(gòu)的零件被支撐或以其他方式被固定就位。初始地，由材料所附接的床體或構(gòu)建板來支撐增材制造的設計。后來各層附接至之前的層。

對于一些幾何結(jié)構(gòu)，可能無法將其附接至床體或者附接至之前創(chuàng)建的幾何結(jié)構(gòu)的層，因此需要構(gòu)造一些類型的支撐件。在完成最終設計之后移除該支撐件。

圖2A示出待增材制造的原始幾何結(jié)構(gòu)200的示例。要注意的是，如果使用典型的技術從底部至頂部打印該幾何結(jié)構(gòu)的話，則原始幾何結(jié)構(gòu)200沒有用于最底部的部分的支撐件，并且因此該幾何結(jié)構(gòu)無法被成功地制造。

圖2B示出包括如在本文中公開的支撐結(jié)構(gòu)202的待增材制造的原始幾何結(jié)構(gòu)200的示例。支撐結(jié)構(gòu)202也從底部至頂部打印并且為待打印的幾何結(jié)構(gòu)200提供支撐。要注意的是，在支撐結(jié)構(gòu)接觸原始幾何結(jié)構(gòu)200的位置處，支撐結(jié)構(gòu)202的每一個縮窄至一點，以允許它們被容易地分離并且對幾何結(jié)構(gòu)200的底部表面引起盡可能小的修改。

各種公開的實施例使用多種多樣的實體模型幾何結(jié)構(gòu)以限定并構(gòu)造支撐件，當支撐件被添加或沉積至最終設計上時能夠?qū)⒉牧媳３志臀弧Ｔ谥圃焱瓿芍?，這些支撐件能夠作為后處理步驟而被容易地移除。如在本文中公開的支撐件能夠最小化與零件的接觸以避免零件的損壞或其他損傷，能夠最小化在支撐件中使用的材料，并且能夠最小化零件的構(gòu)造時間。

幾何結(jié)構(gòu)表示和幾何結(jié)構(gòu)計算能夠使用諸如在Siemens Parasolid 幾何結(jié)構(gòu)內(nèi)核中發(fā)現(xiàn)的高精度邊界表示（b-rep）的實體幾何結(jié)構(gòu)，其可從德克薩斯洲普萊諾的西門子產(chǎn)品生命周期管理軟件有限公司（Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. , Plano, Texas）獲得。

圖3示出根據(jù)所公開的實施例的工藝的流程圖。該流程示出方法300，該方法能夠由諸如數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100（下面通稱為“系統(tǒng)”）的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行。

該系統(tǒng)接收用于待制造的目標的實體模型，該實體模型包括多個b-rep表面（305）。當在本文中使用時，“接收”能夠包括從存儲裝置加載，從另一個裝置接收，經(jīng)由與用戶的相互作用而接收，或者以其他方式接收。

該系統(tǒng)分析B－Rep表面以形成用于潛在的支撐位置的點樣本（310）。作為這個分析過程的一部分，該系統(tǒng)檢查B-Rep表面的曲率和角度以確定放置支撐點或多個支撐點的最佳位置。

該系統(tǒng)對應于點樣本的至少一些而聚類（cluster）實體模型上的點，以創(chuàng)建支撐位置（315）。當在本文中使用時，“聚類”意指一個或多個點被標識用于每一個支撐位置；在一些情形中，在發(fā)現(xiàn)多個點樣本彼此鄰近的情況下，使用單個支撐位置用于這些點的這個“聚類”。

該系統(tǒng)在實體模型中形成在支撐位置處連接至原始實體模型的柱體支撐件（320）。根據(jù)各個實施例，該系統(tǒng)能夠根據(jù)實體模型的變化而自動地調(diào)節(jié)柱體支撐件。在各個實施例中，所產(chǎn)生的柱體支撐件被成形成在支撐位置處與實體模型具有最小的接觸，使得能夠由柱體支撐件來支撐所要求的重量并且能夠在不損壞或損傷待制造的目標的表面的情況下容易地移除該主體支撐件。該系統(tǒng)能夠在被設計成最小化與實體模型和接觸構(gòu)建板的碰撞的位置和角度處形成柱體支撐件。該系統(tǒng)能夠形成支撐柱體使得用于支撐柱體的實體模型的應力集中被最大化和最小化，以控制支撐柱體的彎曲和折斷。

該系統(tǒng)能夠與用戶相互作用以便編輯并改進支撐件（325）。

該系統(tǒng)存儲包括柱體支撐件的實體模型（330）。

該系統(tǒng)能夠打印實體模型以創(chuàng)建實物目標（335）。這能夠例如由與3D打印機通信以打印實體模型的系統(tǒng)來執(zhí)行。

所公開的實施例嘗試最小化在實體模型和支撐結(jié)構(gòu)之間的接觸，同時考慮在接觸點處的側(cè)向、直接和扭轉(zhuǎn)的應力集中。

增材制造工具用戶可以期望在制造之后的支撐材料的容易的移除。所公開的實施例能夠形成應力集中，該應力集中使得在支撐件接觸零件的位置處發(fā)生任何彎曲或斷裂。在每個支撐結(jié)構(gòu)的單個點處的支撐件提供最大的應力集中，并且允許在任何方向上的扭轉(zhuǎn)和彎曲。線性接觸提供大得多的支撐程度，但是僅能夠在一個方向上彎曲，并且僅能夠用在幾何結(jié)構(gòu)提供“平坦的”位置的情況中。

圖4示出由九個“柱體支撐件”410支撐的小的測試板402，每個柱體支撐件在單個點412處接觸板。在模型和每個支撐件之間的單個接觸點對于移除該支撐件是理想的。然而，如果支撐件幾何結(jié)構(gòu)跨過多個點的話，則旋轉(zhuǎn)自由度減少并且還影響在任意方向上形成應力集中的能力。為此原因，用其自身的柱體支撐每個點提供最優(yōu)的方案，而兩個點要好于額外添加的點（不成一條線的點）。

該系統(tǒng)能夠平衡對于單個的、單點支撐柱體的需求與對于最優(yōu)方案的其他需求。可以存在對柱體的物理尺寸的限制，或者存在對減小柱體的數(shù)目以減少總的材料使用的需求。當需要時，由這個系統(tǒng)創(chuàng)建的柱體可以被合并或被“布爾計算”。

可以在經(jīng)受增材制造硬件的限制的任意方向上構(gòu)建柱體。理想地，該柱體將筆直向下（或者在一些機器的情況中向上）至機器的床體。然而，有事取決于AM機器的最大角度而需要不同的方向。例如，F(xiàn)DM機器通常能夠在不需要支撐件的情況下創(chuàng)建具有高達45度外伸的幾何結(jié)構(gòu)。隨后，支撐柱體自身能夠被構(gòu)建至45度角。

所公開的實施例能夠支持任何形狀的柱體。例如，柱體支撐件410被成形為錐體、圓柱體、和另一個錐體的柱體；可以想到滿足以上標準的多種不同形狀的柱體。

根據(jù)所公開的實施例，在待支撐的點處初始錐體接觸零件的表面。隨后圓柱體從錐體的基部突出至打印機的基部或構(gòu)建板。為了最大化至基部的粘附，創(chuàng)建第二錐體并且使其與柱體進行“布爾運算”，該第二錐體具有與突出部和床體共面的基部。這個第二錐體的基部半徑大于圓柱體的半徑，如由柱體支撐件410所示。

圖5A－圖5C示出不同的支撐結(jié)構(gòu)形狀。圖5A示出在基部處附接的柱體510，該基部由半球512表示。

圖5B示出具有較小的基部522的柱體520。這在基部處產(chǎn)生應力集中，使該柱體非常容易從打印機平臺折斷。這個示例最可能變成從打印機平臺“脫開（unstuck）”。

圖5C示出支撐柱體530，支撐柱體530具有與圓柱體基部布爾運算的錐體形狀件（諸如在底部上的“墊”532）。這樣的形狀件在墊接觸打印機基部的位置處產(chǎn)生較小的應力。這存在兩個例外。在一些情形中，第一錐體的高度實際上大于從支撐點到床體的距離。在該情形中，僅使用所需要的錐體的部分并且不創(chuàng)建圓柱體或第二錐體。第二例外是當支撐件基部附接至模型并且不附接至打印機床體時。在該情形中，不使用第二錐體并且可以替換更?。ɑ蚋螅┑幕俊＿@是為了創(chuàng)建應力集中以允許容易地移除支撐件。

所公開的實施例還能夠在創(chuàng)建支撐結(jié)構(gòu)時執(zhí)行碰撞避免。在某些情形中,構(gòu)建在現(xiàn)有幾何結(jié)構(gòu)之上的支撐件能夠是個問題。例如，支撐結(jié)構(gòu)要求至模型的連接足夠結(jié)實而不會在制造工藝期間斷開連接。然而，這個更結(jié)實的連接也使得支撐件在完成模型之后更難被移除。另外，與模型的接觸能夠損壞或以其他方式損傷模型表面，從而導致缺乏吸引力的模型以及更大的后期處理時間。

為了這些原因，通常期望創(chuàng)建這樣的支撐件：其最大化至打印機平臺的連接并且最小化至待打印的真實幾何結(jié)構(gòu)的連接。

圖6示出碰撞避免的示例，其中杯子實體模型600的手柄602需要支撐件。用于手柄的底部的柱體支撐件604能夠直接延伸至打印機平臺或接觸構(gòu)建板610。然而，在手柄的頂部部分上的柱體支撐件606向外成角度以便避免與手柄底部碰撞。因此，頂部手柄支撐件606避免與杯子手柄602的底部碰撞。這個示例還被用于示出b-rep表面620以及b-rep表面620上的點樣本624（示出為夸張的圓形），點樣本624能夠被聚類并用作支撐位置622。

能夠通過穿過空間投影柱體2D輪廓以確定該輪廓是否與其他幾何結(jié)構(gòu)相交而完成理想方向的識別。一個公開的技術開始將柱體從支撐位置“筆直向下”投影至打印機基部，并且測試與實體模型或其他支撐結(jié)構(gòu)的碰撞。然后，系統(tǒng)從該位置“螺旋式”向外，在每個方向上投影該柱體，并且測試與實體模型或其他支撐結(jié)構(gòu)的碰撞。

圖7示出根據(jù)公開的實施例的搜索碰撞避免投影圖形700的示例。中心702是第一嘗試，所有其他嘗試例如在投影圖形700中從該中心螺旋式向外。當發(fā)現(xiàn)非碰撞支撐柱體投影時，該支撐柱體投影導致不碰撞幾何結(jié)構(gòu)的最小柱體角（從筆直向下起始）。由于當發(fā)現(xiàn)非碰撞支撐柱體投影時能夠停止圖形搜索，所以典型的情形實際上將不會在示例圖形中在所有可能的點處進行投影。

圖8A和圖8B示出的是，外側(cè)支撐位置能夠向外成角度以避開實體模型800的幾何結(jié)構(gòu)。在該示例中，外側(cè)支撐件802向外成角度以到達打印機基部820而不與實體模型的基部804碰撞。

圖8B更詳細地示出圖8A的區(qū)域830。圖8B示出的是，因為內(nèi)側(cè)支撐件808無法到達打印機基部820，因為其角度太大，所以系統(tǒng)能夠代替地將內(nèi)側(cè)支撐件808附接至實體模型800的“柄部（stem）”810。

該系統(tǒng)分析實體模型的b-rep幾何結(jié)構(gòu)以確定支撐點位置。用于創(chuàng)建支撐件的在幾何結(jié)構(gòu)上的位置依賴于對構(gòu)成待打印的幾何結(jié)構(gòu)的B-rep表面的分析。對應于幾何結(jié)構(gòu)的所有面的表面都被分析。其中表面法線落于由構(gòu)建方向所限定的某個角度范圍內(nèi)的那些區(qū)域被提取。在提取的區(qū)域上計算許多代表性的點位置。支撐柱體結(jié)構(gòu)的頂部錐體將在這些位置處接觸表面。

基于許多因素而優(yōu)化點位置，諸如點之間的間距，表面的曲率，表面斜率的局部最小值和最大值，以及聚類類似點的需求，諸如在用于“直線支撐件”的直線上的那些點。

當然，本領域技術人員將認識到的是，除非特別指明或根據(jù)操作順序的要求，否則上面描述的工藝中的某些步驟可以省略，可以同時地或順序地執(zhí)行，或者可以以不同的順序執(zhí)行。

本領域技術人員將認識到的是，為了簡要和清楚起見，在本文中沒有描繪或描述適于與本公開內(nèi)容一起使用的所有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的完整結(jié)構(gòu)和操作。代替地，僅僅描繪并描述了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中作為本公開內(nèi)容所獨有的部分或用于理解本公開內(nèi)容所必需的部分。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的構(gòu)造和操作的其余部分可以遵照本領域中已知的各種當前的實施方式和實踐中的任一種。

重要的是應該注意，雖然本公開內(nèi)容包括在完整功能系統(tǒng)的背景下的描述，但是本領域技術人員將了解的是，本公開內(nèi)容的機制的至少部分能夠以指令的形式被分配，這些指令以各種形式中的任一種被包含在機器可用的、計算機可用的、或計算機可讀的介質(zhì)內(nèi)，并且不論用于實際執(zhí)行該分配的指令或信號承載介質(zhì)或存儲介質(zhì)的特定類型如何，本公開內(nèi)容都同等地適用。機器可使用/可讀或者計算機可用/可讀介質(zhì)的示例包括：非易失性、硬件編碼型介質(zhì)，諸如只讀存儲器（ROMs）或可擦除電可編程只讀存儲器（EEPROM），以及用戶可記錄型介質(zhì)，諸如軟盤、硬盤驅(qū)動器、以及緊湊光盤只讀存儲器（CD-ROMs）或數(shù)字通用光盤（DVDs）。

雖然已經(jīng)詳細描述了本公開內(nèi)容的示例性實施例，但是本領域技術人員將理解的是，可以在不脫離本公開內(nèi)容的最廣泛形式的精神和范圍的情況下對本文中公開的內(nèi)容做出各種改變、替換、變化和改進。

在本申請中的任何描述都不應該被解讀為暗示任何特定元件、步驟或功能是必須包括在權(quán)利要求范圍中的必要要素：專利請求保護的主題的范圍僅由所授權(quán)的權(quán)利要求所限定。而且，任何這些權(quán)利要求都不旨在援引美國法典第35卷第 112(f)條（35U.S.C. § 112(f))的條款，除非確切的詞語“用于……的裝置”之后接有分詞。