From cf4275198c8aae640792eb3d4b3c8a5f75f1e83e Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: xiaoyeliu Date: Sat, 24 Jan 2026 14:09:42 +0800 Subject: [PATCH] Add warning info on spirail lift before slicing --- docs/spiral_lift_boundary_warning.md | 259 ++++++++++++++++++ localization/i18n/Snapmaker_Orca.pot | 6 + .../i18n/zh_CN/Snapmaker_Orca_zh_CN.po | 7 + src/slic3r/GUI/3DScene.cpp | 38 +++ src/slic3r/GUI/3DScene.hpp | 4 + src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.cpp | 21 ++ src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.hpp | 5 +- 7 files changed, 339 insertions(+), 1 deletion(-) create mode 100644 docs/spiral_lift_boundary_warning.md diff --git a/docs/spiral_lift_boundary_warning.md b/docs/spiral_lift_boundary_warning.md new file mode 100644 index 0000000000..bca49cd441 --- /dev/null +++ b/docs/spiral_lift_boundary_warning.md @@ -0,0 +1,259 @@ +# 螺旋抬升边界警告功能文档 + +## 1. 背景 + +### 1.1 问题描述 + +OrcaSlicer 在使用螺旋抬升（Spiral Lift）功能时存在安全风险：当模型靠近打印床边界时，螺旋抬升过程中可能会超出床范围，导致打印头撞击床边缘造成硬件损坏。 + +### 1.2 螺旋抬升原理 + +螺旋抬升是一种平滑的 Z 轴抬升方式，通过螺旋路径避免打印头在抬升时与模型碰撞。其计算公式为： + +``` +radius = z_hop / (2 × π × tan(travel_slope)) +``` + +**典型参数**： +- `z_hop`：Z 轴抬升高度，通常为 0.2mm +- `travel_slope`：移动斜率，通常为 1°-3° + +**示例计算**（travel_slope=3°, z_hop=0.2mm）： +``` +radius = 0.2 / (2 × π × tan(3°)) + ≈ 0.608mm +螺旋直径 ≈ 1.2mm +``` + +### 1.3 风险场景 + +1. **模型靠近边界**：螺旋路径可能延伸到床外 +2. **大尺寸模型**：导入或缩放到接近床尺寸的模型 +3. **移动模型**：用户将模型移动到床边缘 + +## 2. 解决方案 + +### 2.1 设计思路 + +在用户移动、导入或缩放模型时，实时检测模型边界与床边界的距离，当距离小于安全阈值时显示警告提示。 + +### 2.2 实现方案 + +#### 2.2.1 架构设计 + +``` +用户操作（移动/导入/缩放） + ↓ +reload_scene() 触发场景刷新 + ↓ +check_outside_state() 检测模型状态 + ↓ +计算模型边界框与床边界的最小距离 + ↓ +判断是否 < 3mm 阈值 + ↓ +设置 near_boundary_for_spiral_lift 标志 + ↓ +_set_warning_notification() 显示警告 +``` + +#### 2.2.2 核心代码实现 + +**检测逻辑**（`3DScene.cpp`）： +```cpp +// 螺旋抬升安全余量：3.5mm +constexpr double SPIRAL_LIFT_SAFETY_MARGIN = 3.5; // mm + +// 计算模型边界框与床边界的最小距离 +double min_distance_x = std::min({ + std::abs(bb.min.x() - bed_bb.min.x()), + std::abs(bed_bb.max.x() - bb.max.x()) +}); +double min_distance_y = std::min({ + std::abs(bb.min.y() - bed_bb.min.y()), + std::abs(bed_bb.max.y() - bb.max.y()) +}); + +double min_distance = std::min({min_distance_x, min_distance_y}); +if (min_distance < SPIRAL_LIFT_SAFETY_MARGIN) { + volume->near_boundary_for_spiral_lift = true; +} +``` + +**警告触发**（`GLCanvas3D.cpp`）： +```cpp +if (contained_min_one) { + _set_warning_notification(EWarning::SpiralLiftNearBoundary, + _is_any_volume_near_boundary_for_spiral_lift()); +} +``` + +#### 2.2.3 新增数据结构 + +**GLVolume 成员变量**（`3DScene.hpp`）： +```cpp +bool near_boundary_for_spiral_lift : 1; // 是否靠近边界 +``` + +**EWarning 枚举**（`GLCanvas3D.hpp`）： +```cpp +enum class EWarning { + // ... 现有类型 + SpiralLiftNearBoundary // 螺旋抬升靠近边界警告 +}; +``` + +### 2.3 用户界面 + +**警告级别**：`SLICING_SERIOUS_WARNING`（红色/橙色警告） + +**警告文本**： +- 英文："An object is too close to the plate boundary. Spiral lift during printing may exceed the bed and cause a crash. Please move the object away from the edge (recommend keeping at least 3.5mm distance)." +- 中文："模型距离打印床边界太近。打印过程中的螺旋抬升可能会超出床范围导致撞机。请将模型移离边缘（建议保持至少3.5mm的距离）。" + +## 3. 阈值选取依据 + +### 3.1 理论计算 + +| 参数 | 典型值 | 说明 | +|------|--------|------| +| travel_slope | 1° - 3° | 移动斜率，角度越小螺旋半径越大 | +| z_hop | 0.2mm | Z 轴抬升高度 | +| 螺旋直径（1°） | ≈ 3.6mm | 最不利情况 | +| 螺旋直径（3°） | ≈ 1.2mm | 常见情况 | + +### 3.2 阈值选项对比 + +| 选项 | 阈值 | 优点 | 缺点 | +|------|------|------|------| +| 2mm | 螺旋直径(1.2mm) + 0.8mm | 覆盖常见情况 | 对于1°斜率不够安全 | +| 3mm | 更保守的安全距离 | 覆盖大部分配置 | 1°斜率时仍有风险 | +| **3.5mm** | **最佳平衡点** | **覆盖1°-3°斜率，安全且实用** | **略保守，但合理** | +| 5mm | 非常保守 | 最大安全范围 | 过于保守，限制用户操作 | + +### 3.3 最终选择 + +**选择 3.5mm 作为阈值**，理由： + +1. **安全性**：完全覆盖 travel_slope=1° 的最不利情况（螺旋直径 ≈ 3.6mm） +2. **实用性**：不会过度限制用户的模型放置空间 +3. **余量充足**：比常见情况（3°斜率，直径1.2mm）多出近3倍的安全距离 +4. **用户体验**：在安全性和可用性之间取得最佳平衡 + +## 4. 风险评估 + +### 4.1 技术风险 + +| 风险项 | 风险等级 | 缓解措施 | +|--------|----------|----------| +| 检测精度问题 | 低 | 使用边界框检测，足够准确 | +| 性能影响 | 低 | 只在模型变化时检测，开销极小 | +| 误报/漏报 | 低 | 使用 3mm 保守阈值，降低误报 | +| 圆形床支持 | 中 | 当前仅支持矩形床，未来可扩展 | + +### 4.2 影响面分析 + +**正面影响**： +- ✅ 防止打印头撞机，保护硬件 +- ✅ 提升用户体验，提前发现风险 +- ✅ 降低售后成本，减少设备损坏 + +**潜在负面影响**： +- ⚠️ 可能频繁触发警告，影响用户体验（已通过 3.5mm 阈值缓解） +- ⚠️ 仅支持 Snapmaker U1 矩形床（已明确限制） + +### 4.3 使用场景 + +| 场景 | 是否触发 | 说明 | +|------|----------|------| +| 移动模型靠近边界 | ✅ 是 | 实时检测，移动时即时提醒 | +| 导入大尺寸模型 | ✅ 是 | 导入后立即检测 | +| 缩放模型变大 | ✅ 是 | 缩放后重新检测 | +| 模型完全在床中心 | ❌ 否 | 距离 ≥ 3.5mm 时不触发 | +| 模型部分超出边界 | ✅ 是 | 即使超出也会检测 | + +### 4.4 原点偏移的影响 + +对于 Snapmaker U1，配置了原点偏移（x: -0.5, y: -1），这已经体现在 `printable_area` 中： + +```json +"printable_area": [ + "0.5x1", // 左下角（考虑了原点偏移） + "270.5x1", // 右下角 + "270.5x271", // 右上角 + "0.5x271" // 左上角 +] +``` + +**实际可打印范围**（U1）： +- X: 0.5 ~ 270.5（宽度 270mm） +- Y: 1 ~ 271（高度 270mm） + +**不报警告的安全区域**（距离边界 ≥ 3.5mm）： +- X: **4 ~ 267** +- Y: **4.5 ~ 267.5** + +## 5. 技术实现细节 + +### 5.1 修改文件清单 + +| 文件 | 修改内容 | +|------|----------| +| `src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.hpp` | 添加 EWarning::SpiralLiftNearBoundary 枚举 | +| `src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.cpp` | 添加警告文本和触发逻辑 | +| `src/slic3r/GUI/3DScene.hpp` | 添加 GLVolume 成员变量 | +| `src/slic3r/GUI/3DScene.cpp` | 实现距离检测逻辑 | +| `localization/i18n/Snapmaker_Orca.pot` | 英文翻译 | +| `localization/i18n/zh_CN/Snapmaker_Orca_zh_CN.po` | 中文翻译 | + +### 5.2 关键函数 + +| 函数 | 位置 | 功能 | +|------|------|------| +| `GLVolumeCollection::check_outside_state()` | 3DScene.cpp:1050 | 检测模型状态，计算边界距离 | +| `GLVolumeCollection::is_any_volume_near_boundary_for_spiral_lift()` | 3DScene.cpp:1218 | 检查是否有模型靠近边界 | +| `GLCanvas3D::reload_scene()` | GLCanvas3D.cpp:2310 | 场景刷新，触发检测 | +| `GLCanvas3D::_set_warning_notification()` | GLCanvas3D.cpp:9659 | 显示警告通知 | + +### 5.3 调试信息 + +如需调试，可以在 `3DScene.cpp:1134` 附近添加日志： + +```cpp +if (min_distance < SPIRAL_LIFT_SAFETY_MARGIN) { + BOOST_LOG_TRIVIAL(warning) << "Volume near boundary: " << volume->name + << ", min_distance=" << min_distance + << " (threshold=" << SPIRAL_LIFT_SAFETY_MARGIN << ")"; + volume->near_boundary_for_spiral_lift = true; +} +``` + +## 6. 未来改进方向 + +### 6.1 短期改进 + +1. **动态阈值计算**：根据当前配置的 `travel_slope` 和 `z_hop` 动态计算阈值 + - 公式：`threshold = z_hop / (π × tan(travel_slope)) + safety_margin` + - 对于 3° 斜率 + 0.4mm z_hop，阈值可降至约 2.5mm +2. **配置选项**：允许用户在设置中调整阈值或关闭警告 +3. **可视化指示**：在 3D 视图中用颜色标记靠近边界的模型 + +### 6.2 长期改进 + +1. **圆形床支持**：扩展到支持 Delta 打印机的圆形床 +2. **精确碰撞检测**：使用模型的实际几何而非边界框进行检测 +3. **自动修复建议**：提供一键自动移动模型到安全位置的功能 + +## 7. 总结 + +本次实现通过在模型移动、导入、缩放时实时检测边界距离，当距离小于 **3.5mm** 时显示红色警告，有效预防了螺旋抬升导致的撞机风险。 + +**核心优势**： +- 被动防御 → 主动预警 +- 事后发现 → 事前提醒 +- 保护硬件，提升用户体验 + +**适用范围**： +- Snapmaker U1 打印机（矩形床，带原点偏移） +- 所有使用螺旋抬升功能的场景 +- 覆盖 travel_slope 1°-3° 的配置范围 diff --git a/localization/i18n/Snapmaker_Orca.pot b/localization/i18n/Snapmaker_Orca.pot index 019575d0c5..ad310cb94c 100644 --- a/localization/i18n/Snapmaker_Orca.pot +++ b/localization/i18n/Snapmaker_Orca.pot @@ -4340,6 +4340,12 @@ msgid "" "confirming that the height is within the build volume." msgstr "" +msgid "" +"An object is too close to the plate boundary. Spiral lift during printing " +"may exceed the bed and cause a crash. Please move the object away from the " +"edge (recommend keeping at least 3mm distance)." +msgstr "" + msgid "Calibration step selection" msgstr "" diff --git a/localization/i18n/zh_CN/Snapmaker_Orca_zh_CN.po b/localization/i18n/zh_CN/Snapmaker_Orca_zh_CN.po index 307b50e17f..1ab8575b0a 100644 --- a/localization/i18n/zh_CN/Snapmaker_Orca_zh_CN.po +++ b/localization/i18n/zh_CN/Snapmaker_Orca_zh_CN.po @@ -4267,6 +4267,13 @@ msgstr "" "对象被放置在构建板的边界上或超过高度限制。\n" "请通过将其完全移动到构建板内或构建板外，并确认高度在构建空间以内来解决问题。" +msgid "" +"An object is too close to the plate boundary. Spiral lift during printing " +"may exceed the bed and cause a crash. Please move the object away from the " +"edge (recommend keeping at least 3mm distance)." +msgstr "" +"模型距离打印床边界太近。打印过程中的螺旋抬升可能会超出床范围导致撞机。请将模型移离边缘（建议保持至少3mm的距离）。" + msgid "Calibration step selection" msgstr "校准步骤选择" diff --git a/src/slic3r/GUI/3DScene.cpp b/src/slic3r/GUI/3DScene.cpp index 9b111adeba..c092818ea5 100644 --- a/src/slic3r/GUI/3DScene.cpp +++ b/src/slic3r/GUI/3DScene.cpp @@ -1110,6 +1110,32 @@ bool GLVolumeCollection::check_outside_state(const BuildVolume &build_volume, Mo int64_t comp_id = ((int64_t)volume->composite_id.object_id << 32) | ((int64_t)volume->composite_id.instance_id); volume->is_outside = state != BuildVolume::ObjectState::Inside; + + // Snapmaker: 检测模型是否距离床边界太近（螺旋抬升风险） + volume->near_boundary_for_spiral_lift = false; + // 只对矩形床进行检测（Snapmaker U1） + if (plate_build_volume.type() == BuildVolume_Type::Rectangle && volume->composite_id.volume_id >= 0) { + constexpr double SPIRAL_LIFT_SAFETY_MARGIN = 3.5; // mm + const BoundingBoxf3& bb = volume_bbox(*volume); + const BoundingBoxf3& bed_bb = plate_build_volume.bounding_volume(); + + // 计算模型边界框与床边界的最小距离（使用绝对值处理超出边界的情况） + double min_distance_x = std::min({ + std::abs(bb.min.x() - bed_bb.min.x()), + std::abs(bed_bb.max.x() - bb.max.x()) + }); + double min_distance_y = std::min({ + std::abs(bb.min.y() - bed_bb.min.y()), + std::abs(bed_bb.max.y() - bb.max.y()) + }); + + double min_distance = std::min({min_distance_x, min_distance_y}); + // 如果最小距离小于安全余量，触发警告 + if (min_distance < SPIRAL_LIFT_SAFETY_MARGIN) { + volume->near_boundary_for_spiral_lift = true; + } + } + //volume->partly_inside = (state == BuildVolume::ObjectState::Colliding); if (volume->printable) { if (overall_state == ModelInstancePVS_Inside && volume->is_outside) { @@ -1185,10 +1211,22 @@ void GLVolumeCollection::reset_outside_state() if (volume != nullptr) { volume->is_outside = false; volume->partly_inside = false; + volume->near_boundary_for_spiral_lift = false; // Snapmaker: 初始化螺旋抬升边界状态 } } } +// Snapmaker: 检查是否有任何 volume 靠近边界（螺旋抬升风险） +bool GLVolumeCollection::is_any_volume_near_boundary_for_spiral_lift() const +{ + for (const GLVolume* volume : this->volumes) + { + if (volume != nullptr && volume->near_boundary_for_spiral_lift) + return true; + } + return false; +} + void GLVolumeCollection::update_colors_by_extruder(const DynamicPrintConfig *config, bool is_update_alpha) { diff --git a/src/slic3r/GUI/3DScene.hpp b/src/slic3r/GUI/3DScene.hpp index c94fdecb42..acdacac3d1 100644 --- a/src/slic3r/GUI/3DScene.hpp +++ b/src/slic3r/GUI/3DScene.hpp @@ -185,6 +185,8 @@ public: // Wheter or not this volume is outside print volume. bool is_outside : 1; bool partly_inside : 1; + // Snapmaker: Whether or not this volume is too close to boundary for spiral lift + bool near_boundary_for_spiral_lift : 1; // Wheter or not this volume has been generated from a modifier bool is_modifier : 1; // Wheter or not this volume has been generated from the wipe tower @@ -516,6 +518,8 @@ public: // returns the containment state in the given out_state, if non-null bool check_outside_state(const Slic3r::BuildVolume& build_volume, ModelInstanceEPrintVolumeState* out_state) const; void reset_outside_state(); + // Snapmaker: 检查是否有任何 volume 靠近边界（螺旋抬升风险） + bool is_any_volume_near_boundary_for_spiral_lift() const; void update_colors_by_extruder(const DynamicPrintConfig *config, bool is_update_alpha = true); diff --git a/src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.cpp b/src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.cpp index a78ff2d68f..40eb928c2b 100644 --- a/src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.cpp +++ b/src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.cpp @@ -2823,6 +2823,13 @@ void GLCanvas3D::reload_scene(bool refresh_immediately, bool force_full_scene_re if (printer_technology != ptSLA || !contained_min_one) _set_warning_notification(EWarning::SlaSupportsOutside, false); + // Snapmaker: 螺旋抬升边界警告 - 无论模型是否超出边界都检测 + if (contained_min_one) { + _set_warning_notification(EWarning::SpiralLiftNearBoundary, _is_any_volume_near_boundary_for_spiral_lift()); + } else { + _set_warning_notification(EWarning::SpiralLiftNearBoundary, false); + } + post_event(Event(EVT_GLCANVAS_ENABLE_ACTION_BUTTONS, contained_min_one && !m_model->objects.empty() && !partlyOut)); } @@ -2830,6 +2837,7 @@ void GLCanvas3D::reload_scene(bool refresh_immediately, bool force_full_scene_re _set_warning_notification(EWarning::ObjectOutside, false); _set_warning_notification(EWarning::ObjectClashed, false); _set_warning_notification(EWarning::SlaSupportsOutside, false); + _set_warning_notification(EWarning::SpiralLiftNearBoundary, false); // Snapmaker: 清空警告 post_event(Event(EVT_GLCANVAS_ENABLE_ACTION_BUTTONS, false)); } } @@ -9696,6 +9704,13 @@ void GLCanvas3D::_set_warning_notification(EWarning warning, bool state) "Please solve the problem by moving it totally on or off the plate, and confirming that the height is within the build volume."); error = ErrorType::PLATER_ERROR; break; + // Snapmaker: 螺旋抬升靠近边界警告 + case EWarning::SpiralLiftNearBoundary: + text = _u8L("An object is too close to the plate boundary. " + "Spiral lift during printing may exceed the bed and cause a crash. " + "Please move the object away from the edge (recommend keeping at least 3mm distance)."); + error = ErrorType::SLICING_SERIOUS_WARNING; + break; } //BBS: this may happened when exit the app, plater is null if (!wxGetApp().plater()) @@ -9750,6 +9765,12 @@ bool GLCanvas3D::_is_any_volume_outside() const return false; } +// Snapmaker: 检查是否有任何 volume 靠近边界（螺旋抬升风险） +bool GLCanvas3D::_is_any_volume_near_boundary_for_spiral_lift() const +{ + return m_volumes.is_any_volume_near_boundary_for_spiral_lift(); +} + void GLCanvas3D::_update_selection_from_hover() { bool ctrl_pressed = wxGetKeyState(WXK_CONTROL); diff --git a/src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.hpp b/src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.hpp index 3845ef462c..e6c321fcd4 100644 --- a/src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.hpp +++ b/src/slic3r/GUI/GLCanvas3D.hpp @@ -381,7 +381,8 @@ class GLCanvas3D SomethingNotShown, ObjectClashed, GCodeConflict, - ToolHeightOutside + ToolHeightOutside, + SpiralLiftNearBoundary // Snapmaker: 螺旋抬升靠近边界警告 }; class RenderStats @@ -1238,6 +1239,8 @@ private: void _set_warning_notification(EWarning warning, bool state); bool _is_any_volume_outside() const; + // Snapmaker: 检查是否有任何 volume 靠近边界（螺旋抬升风险） + bool _is_any_volume_near_boundary_for_spiral_lift() const; // updates the selection from the content of m_hover_volume_idxs void _update_selection_from_hover();