Является ли непоследовательная плотность вершин плохой вещью?

По большей части точный уровень плотности вершин не имеет большого значения. Но это зависит от слайсера и настроек. Некоторые слайсеры (например, Slic3r) автоматически уничтожают траектории движения инструмента, чтобы гарантировать, что команды скорости перемещения не будут слишком сложными для старых, медленных 8-битных процессоров в большинстве потребительских / любительских 3D-принтеров. Наличие большого количества очень маленьких команд движения может привести к сбоям в работе этих контроллеров движения и вызвать заикание при паузах, что приведет к появлению небольших пятен на отпечатке. Большинство слайсеров просто снижают уровень детализации модели, чтобы обезопасить контроллер движения. Поскольку контуры уменьшены до минимальной длины сегмента перемещения, очень маленькие треугольники модели не имеют отношения к производительности принтера. Самое большее, они могут добавить незначительное количество времени нарезки.

С другой стороны, некоторые срезы (например, Simplify3d) предполагают, что у вас есть правильный уровень детализации, который вы хотите в своей модели, и будут довольно точно воспроизводить контуры файла модели в траектории среза. Если вся ваша модель имеет очень высокую плотность сетки / количество полигонов в целом, или если области сетки с высокой плотностью пересекаются срезом слоя, это может привести к серии очень, очень коротких команд движения. Иногда команды перемещения даже меньше, чем разрешение перемещения принтера, и просто отнимают процессорное время (для оценки и удаления из очереди), что никак не влияет на точность печати.

В более общем смысле высокополигональные модели значительно сложнее точно воспроизвести на 3D-принтере. Есть две большие проблемы:

• Каждый сегмент движения требует некоторого процессорного времени для чтения / приема, анализа и выполнения. Но чем короче длина сегментов, тем быстрее принтер проходит через них. Выполнение короткого хода занимает немного времени, но при этом имеет ту же нагрузку на процессор, что и длинный ход. В определенный момент процессор не может идти в ногу со временем, и производительность падает. У принтера может закончиться очередь ходов для выполнения и приостановиться на месте, или он может нарушить ограничения ускорения и сильно врезаться в повороты (или даже потерять позицию), потому что у него не было достаточно времени для повторения вычислений, которые определяют, с какой скоростью он должен двигаться.
• Алгоритмы, используемые большинством потребительских / любительских прошивок для 3D-принтеров (Marlin, Repetier, Sailfish, Smoothieware и т. Д.), Основаны на GRBL. И, не вдаваясь в математику, GRBL использует резкость углов между сегментами движения, чтобы решить, с какой скоростью проходить поворот. Таким образом, поворот на 90 градусов вызовет значительное замедление, в то время как ряд небольших углов (например, множество небольших сегментов, составляющих изогнутую поверхность) не распознается алгоритмом, и он попытается пройти кривую на полной скорости. На длинных, плавных изгибах это нормально, но высокополигональные жесткие изгибы (такие как скругленный край или органическая деталь модели) проходят слишком быстро, потому что замедление не срабатывает. Это означает, что высокополигональные модели должны печататься с гораздо более низкой скоростью подачи / целевой скоростью, потому что алгоритм ускорения не может определить, когда работать быстро или медленно. Принимая во внимание, что блочная низкополигональная модель может быть напечатана намного быстрее, а код ускорения будет ускоряться и замедляться по мере необходимости для обеспечения хорошего качества.

В первую очередь это проблемы с высокой плотностью вершин по сравнению с низкой плотностью вершин, а не с переменной плотностью. Небольшие участки с высокой детализацией обычно не создают проблем, если они достаточно малы, чтобы очередь планировщика движений (скажем, 16 сегментов) не заполнялась слишком большим количеством очень мелких движений. Несколько маленьких сегментов подряд - это нормально, но несколько десятков - нет.

Эти ограничения заложены в алгоритмы, используемые современными слайсерами и контроллерами движения. В будущем они могут оказаться не такими проблематичными.