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抗锯齿和模糊
基于LCD的光固化原理是在LCD屏上显示切片图像,使用紫外光源对LCD屏进行垂直照射照射。光敏树脂在透过LCD屏的紫外光的照射下会固化成型,如此逐层固化,完成3D模型的打印。

固化光源原理图
LCD屏的显示是通过控制液晶阵列透光率来实现,所以显示的图像是离散化的栅格。一般情况下模型切片覆盖的区域使用白色,非切片区域使用黑色,因此具有打印垂直或水平线条的切片很容易,因为当像素并排放置时,它们会完美地对齐,固化的的模型也是一条直线。但显示弧线、斜线时,边缘的情况是黑和白的像素交叉分布,固化的切片边缘是一个个交错的体素,模型的表面就呈现出层纹。

模型切片图
从上方左图可以看出,横向、纵向切片,模型边缘是光滑无锯齿的,右图中切片的斜线、圆弧线,边缘锯齿明显。

模型渲染图和实拍图
上图是一个复杂的模型文件,模型的头部是一个卵圆形,但是切片文件用像素点表示后,边缘出现不规则的锯齿。从模型的实拍图可观察到,打印后模型表面并不光滑,出现了明显的锯齿和层纹。
研究表明,通过控制每个像素的亮度可以控制对应位置固化的体素大小,一个灰色像素对应位置固化的半体素会向邻近的体素合并。因此,我们研究了抗锯齿和模糊算法,实现切片边缘的灰度值的过渡,提升打印模型表面精度。