【3D打印】MATLAB 3 类极小曲面 转实体的方法

0.前言

        关于采用matlab或python生成极小曲面、加厚并输出stl方面，网上有很多教程，本人前期也做了详细的介绍。但不同的文献采用不同的加厚方式或梯度模型，让很多人产生疑惑；其实本人认为这些各种各样的曲面生产、加厚或做梯度，其核心思路都一样，只是采用的方式或表达式有所不同，今天给大家介绍怎么用matlab生成极小曲面后，用 3种不同方式 实现实体化（加厚，生成空心壳）。

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        请注意，是将曲面转空心壳 并输出stl，由于一般stl不易生成实体，转实体还需借助其他软件，详情翻往期内容。

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1.加厚方式

        常见曲面加厚可以大致分为3中：断面封闭加厚、双向偏移加厚、法向偏移加厚。下面做了个简单的示意图，较容易理解：

1. 断面封闭加厚 （对应脚本 S 选项）：生成曲面后，直接用x、y、z平面截断使其封闭；大部分3D打印采用此类方法。

2.双向偏移加厚（对应脚本 CC 选项）：首先根据 f(x,y,z）= 0 生成 f(x,y,z）= c 和 f(x,y,z）=-c 两个曲面后，填充中间的空隙。也有些3D打印的文献采用此类方式。

3.法向偏移加厚(代码见往期内容)：生成曲面后，直接根据给定的 距离 均匀 偏移（沿每个点的法向量），特点是可以指定厚度，但无法确定新曲面的表达式（可能跟原始的类似？）。这类方法在数值仿真发航母用的较多。

3. 关于梯度

      1.实现梯度可将上述 f(x,y,z）= c 中的常量c 表示为变量即可，即只需 f(x,y,z）= c(x,y,z），至于 c(x,y,z）的表达式，请阅读相关的文献，需要根据需求设定。

        2.孔隙率计算：至于孔隙率计算，有文献指出可根据 极小曲面的表达式及 c 的值获得；

        3. 尺寸梯度：与孔隙率类似，通过在几个极小曲面表达式中乘以缩放系数来实现。