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研究生: 李家豪
Lee, Chia-Hao
論文名稱: 三維建模轉換三維列印彩色切層研究
3D Modeling Converting into Color Layer Slicing in Additive Manufacturing
指導教授: 賴維祥
Lai, Wei-Hsiang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 航空太空工程學系
Department of Aeronautics & Astronautics
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 89
中文關鍵詞: 積層製造VRML97彩色切層軟體發展
外文關鍵詞: Additive manufacturing, VRML97, Color Slicing, Software Development
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  • 積層製造技術為一種結合CAD/CAM系統之自由實體製造技術,將電腦設計模型透過切層平面處理直接實體化,並以疊層加工的製程來產生實體模型。最常見的非制式交換格式為STL檔案,不過它並無法儲存色彩的訊息。色彩的變化不僅能表達物件的重要溝通,它更是帶給人們視覺上的樂趣。因此本論文在於設計一套軟體能夠讀取彩色資訊檔案,發展軟體的可行性。
    本論文藉由不同的3D建模軟體所繪製彩色物件,例如:CATIA、Creo、UGS等專業軟體,轉換成彩色資訊檔案交換格式Virtual Reality Modeling Language (VRML),並且分析VRML格式中每一項節點的關鍵字,例如:Appearance、IndexedFaceSet和DEF/USE等節點功能。再利用視窗設計軟體Microsoft Foundation Class(MFC)專案設計視窗,並搭配使用OpenGL函式庫呈現3D虛擬原型。
    最後利用3D CAD繪製出一件複雜色彩外型的物件,並且搭配積層製造技術之切層平面應用,成功製作出實體彩色物件,驗證自主開發軟體的可行性與實用性。

    Additive Manufacturing (AM) technology is a solid freeform fabrication technology that integrated CAD and CAM systems. It transformed computer-designed solid models to materialization by slicing process, and fabricated the solid part by layer manufacturing. The input file, STL, had become the de facto standard in AM, but it could not save the color information. Color variation not only expresses important communication of object, but also brings fun of visual. This thesis is to design software that reading colorful files, and study the feasibility of software development.

    In this thesis, several 3D modeling software are used to draw colored objects (e.g., CATIA, Creo, UGS and other professional software). Color information file is converted to an interchange format of virtual reality modeling language (VRML). VRML format of each node is further analyzed in the keyword (e.g., Appearance, IndexedFaceSet and DEF/USE, etc...). Finally, Microsoft foundation class (MFC) is used to design project window, and with the use of OpenGL libraries to render 3D virtual prototypes.

    After these efforts, a complicated shape color object is drawn by a 3D CAD, and then slice model into planes as applying in additive manufacturing techniques, through the self-designed 3D printer, it is successfully produced a solid color objects, that verify the feasibility and practicability of developed software in this study.

    中文摘要 ii 英文摘要 iii 誌謝 vi 目錄 vii 圖目錄 x 表目錄 xiv 符號說明 xvi 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機與目的 3 1-3 文獻回顧 4 1-4 研究架構 7 第二章 3D彩色物件資料架構 8 2-1 VRML簡介 8 2-2 VRML資料結構 9 2-3 VRML物件外型與顏色 14 2-3-1 appearance區點 14 2-3-2 geometry 區點 17 2-4 3D CAD軟體彩色物件建置 24 2-4-1 CATIA軟體繪製彩色物件 25 2-4-2 Creo軟體繪製彩色物件 29 2-4-3 UGS軟體繪製彩色物件 34 2-4-4 SolidWorks軟體繪製彩色物件 40 第三章 讀檔彩色物件研究 44 3-1 3D CAD軟體匯出VRML檔 44 3-2 讀檔軟體視窗初步設計 46 3-3 讀檔彩色物件初步測試 49 3-4 VRML文字檔研究 51 3-4-1 CATIA -VRML文字檔 53 3-4-2 Creo-VRML文字檔 55 3-4-3 UGS-VRML文字檔 60 3-4-4 SolidWorks-VRML文字檔 63 第四章 讀檔軟體修正與結果輸出驗證 71 4-1 讀檔軟體修正 71 4-1-1 CATIA -讀檔軟體修正 71 4-1-2 Creo-讀檔軟體修正 74 4-1-3 UGS-讀檔軟體修正 76 4-2 彩色物件切層 77 4-2-1 切層平面交點計算 78 4-2-2 輪廓路徑方向 80 4-3 彩色物件輸出驗證 81 第五章 結論與未來展望 83 5-1 結論 83 5-2 未來展望 86 參考文獻 88

    [1] 林敬智, 林得耀, 莊傳勝, 林士隆, 陳安利, 曾文鵬, "雷射積層製造技術於塑膠射出模具產業之應用," 機械工業雜誌359期, 工研院, 2013.
    [2] 大新資訊譯, OpenGL 超級手冊, 碁峯出版社, 1999.
    [3] A. J. Bardos and S. J. Sangwine, "Virtual Reality Tool for Visualising RGB Colour Space Using VRML," The University of Reading, Whiteknights, UK, 2015.
    [4] H.-C. Kim, H.-T. Choi, H.-K. Lee and S.-H. Lee, "A Study on Rapid Prototyping Using VRML Model," International Journal of the Korean Society of Precision Engineering, Vol. 3, No. 2, April 2002.
    [5] 李長春, 王峰, 戴國洪, 胡煒, "基於OpenGL的VRML文件格式的解析," 電腦開發與應用期刊, Vol. 03, pp. 62-63, 2008.
    [6] 華志勇, 劉蘇, "基於VRML和OpenGL的Pro/E三維模型格式解析及渲染實現," 機械製造與自動化期刊, Vol. 04, pp. 97-99, 2009.
    [7] 粘玲櫻編譯, 3D繪圖與VRML 2, 碁峰資訊, 1997.
    [8] International Standard ISO/IEC 14772-1/2, VRML97 Specification, 1997.
    [9] 汪洋, VRML設計寶典, 文魁資訊, 1999.
    [10] Y. Wang, J. Dong and H.L. Marcus, "The Use of VRML to Integrate Design and Solid Freeform Fabrication," Proceedings of the Solid Freeform Fabrication Symposium, Austin TX, pp.669-676, 1997.
    [11] 位元文化編著, 精通MFC視窗程式設計, 松崗資訊, 2010.
    [12] 楊崇邠, "快速成型中彩色切層演算法的發展與應用, " 碩士論文, 國立成功大學機械工程學系, 2007.

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