不一致的顶点密度是坏事吗?
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2021-05-18 07:20:22
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在大多数情况下,顶点密度的确切水平并不重要。但这确实取决于切片器和设置。一些切片器(如 Slic3r)会自动抽取刀具路径,以确保运动命令的速率对于大多数消费者/业余爱好者 3d 打印机中旧的、缓慢的 8 位处理器来说不会太难。拥有大量非常小的运动命令可能会使这些运动控制器陷入困境并导致停顿,从而在打印件上产生小痘痘。大多数切片器只是降低模型细节级别以保护运动控制器。由于轮廓被抽取到最小运动段长度,非常小的模型三角形与打印机性能无关。最多,他们可能会增加少量的切片时间。
另一方面,一些切片器(如 Simplify3d)假设您在模型中具有所需的正确细节级别,并且会非常忠实地在切片刀具路径中重现模型文件的轮廓。如果您的整个模型通常具有非常高的网格密度/多边形数量,或者如果您的高密度网格区域被一个层切片穿过,这会产生一系列非常非常短的运动命令。有时,运动命令甚至比打印机的运动分辨率还要小,只会占用处理器时间(评估并从队列中删除),而对打印保真度没有任何好处。
从更一般的意义上讲,3D 打印机要准确复制高模模型要困难得多。有两个大问题:
- 每个运动段都需要一些处理器时间来读取/接收、解析和执行。但是段长度越短,打印机通过它们运行的速度就越快。短距离移动花费的时间很少,但仍具有与长距离移动相同的处理器负载。在某个时刻,处理器无法跟上,性能会受到影响。打印机可能会用完排队的移动来执行和原地暂停,或者它可能会违反加速度限制并在拐角处猛烈撞击(甚至丢失位置),因为它没有足够的时间来迭代确定其速度的计算应该移动。
- 大多数消费者/业余爱好者 3d 打印机固件(Marlin、Repetier、Sailfish、Smoothieware 等)使用的算法基于 GRBL。无需进入数学,GRBL 使用运动段之间拐角的锐度来决定通过拐角的速度。因此,90 度转弯将触发相当大的减速,而算法无法识别一系列小角度(例如包含曲面的许多小段),它将尝试全速穿过曲线。在长而柔和的曲线上,这很好,但高聚紧曲线(例如圆角边缘或有机模型细节)的遍历速度太快,因为没有触发减速。这意味着高多边形模型必须以低得多的进给率/目标速度打印,因为加速算法无法确定何时走快或慢。而块状、低多边形模型的打印速度要快得多,并且加速代码将根据需要加速和减速以实现高质量。
这些主要是高顶点密度与低顶点密度的问题,而不是可变密度。高细节的小口袋通常没有问题,只要它们足够小以至于运动规划器队列(例如 16 个片段)不会被太多非常小的运动填满。连续的几个小段是可以的,但几十个就不行了。
这些是当今切片器和运动控制器使用的算法的局限性。将来,它们可能不会有那么大的问题。