Repetier-Host源码分析与二次开发

摘要

3D打印的发展受益于软、硬件的开源运动及互联网的文件共享，出现了很多开源免费的3D打印控制软件，比如Cura、KiSSlicer、OctoPrint、Make-me等，在众多开源软件中Repetier-Host是一个易用性强而且功能强大的3D打印控制软件，它在中国的用户有很多。本文的主要工作为：
　　1.研究Repetier-Host0.90版本的源码。整体上从编译环境搭建、功能研究、软件架构及命名空间上分析代码。然后按打印预处理、切片及G-code处理、打印机、其他功能四大类模块再具体分析其实现细节。
　　2.添加模型文件格式转换功能。3D模型文件的格式有很多种，但是Repetier-Host支持的主要格式是STL、OBJ和3DS，为了使更多其他格式的模型文件可以被Repetier-Host处理，本文利用Assimp.Net库对其他格式的模型文件进行格式转换，从而扩展Repetier-Host处理模型文件的格式范围。
　　3.添加模型修复功能。在进行模型打印之前，有必要对模型进行错误检查，并修复这些可能引起打印失败的缺陷。虽然 Repetier-Host本身已经有一些比较简单的修复，但为了加强 Repetier-Host错误修复的能力，本文又利用 Slic3r的修复功能来做进一步的模型修复。
　　4.把MeshLab集成到了Repetier-Host中。在模型的建立中，激光扫描是一种常见的方式，而 MeshLab可以对3D扫描后的模型进行表面重建和模型编辑，所以本文把开源的MeshLab集成到Repetier-Host中，以提供一个比较全面的工具链。
　　5.添加CuraEngine切片程序并分析其源代码。切片技术是3D打印中的关键技术之一，而研究一个切片程序的源代码对于理解切片技术有很大的帮助。CuraEngine是Cura中使用的模型切片程序，它是一款独立的开源C++控制台程序，不仅能集成在Cura中，也可以集成到其他的3D打印控制软件中，它可以对保存在STL文件中的模型进行分层切片，并生成打印机可以接收的G-code指令代码文件。
　　Repetier-Host是用C＃语言编写的，所以它可以运行在.Net及Mono环境中，本文中使用的环境是.Net，其中会涉及OpenTK库、Slic3r软件及SkeinForge软件。OpenTK库是Repetier-Host进行模型三维显示时使用的库，而Slic3r和SkeinForge是 Repetier-Host内部集成的第三方切片处理软件，在本文中会对它们进行更为详细的介绍。
　　对源码的研究总是受益匪浅的，而对Repetier-Host源码的研究的价值就在于，可以清楚的看到其内部的层次结构和软件框架，学习并掌握其使用的技术与技巧，也可以为后期二次开发做准备，还可以为重新编写3D打印控制软件做一个参考。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 开源许可权

1.3 3D打印在国内外发展现状

1.4 本文的主要内容

第二章3D打印技术

2.1 3D打印技术分类

2.2 3D打印流程

2.3 3D重建

2.4 3D模型文件格式

2.5 模型的分层切片

第三章Repetier-Host的源码架构分析

3.1 Repetier-Host相关库及软件

3.2 源码的整体分析

第四章Repetier-Host源码细节分析

4.1 打印预处理

4.2 切片及Gcode处理

4.3 打印机

4.4 其他功能分析

4.5 Repetier-Host的插件框架

第五章 基于Repetier-Host的二次开发

5.1 模型文件格式转换

5.2 模型修复

5.3 集成MeshLab

5.4 添加CuraEngine切片程序

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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