① 模具/纹理加工
在汽车内饰、家电外壳、鞋模等模具表面雕刻复杂纹理（如皮纹、拉丝、哑光、浮雕）。
需要五轴联动补偿工件曲率，确保激光入射角度恒定、焦点准确。
渲染仿真可提前预览雕刻效果、路径分布、层间交错等。
② 航空/精密零件表面处理
涉及涡轮叶片、医疗植入体等曲面零件的表面打标、精细蚀刻。
需要模拟激光束的入射角、能量分布、加工层深度等，确保不损伤零件。
③ 个性化艺术雕刻 / 高端定制制造
在高价值工件表面雕刻图案、二维码、微文字。
通过实时渲染和动画让客户在加工前确认最终效果。
五轴运动仿真 支持 A/B/C 旋转轴与 X/Y/Z 直线轴联动运动轨迹模拟，验证机械干涉、可达性
激光束路径可视化 将刀位(G代码/轨迹点)映射到3D模型表面，显示激光焦点位置、扫描线覆盖范围
角度与能量分布图 计算每个点的入射角、偏摆角，着色显示热输入分布、加工质量预估
分层/分块预演算法 对曲面模型进行分层/分块规划，模拟多层加工堆叠效果，显示加工顺序动画
真实感渲染 材质、光照、阴影、扫描轨迹实时渲染，支持金属、氧化、熔蚀等材质效果
碰撞检测与运动极限检查 验证五轴联动过程中喷头/工件/夹具是否发生干涉或超出关节行程范围
工艺参数联动仿真 可关联激光功率、扫描速度、脉冲频率等参数，模拟烧蚀深度、纹理清晰度等结果
导出加工程序 渲染确认无误后生成真实可执行的五轴激光加工G代码
⚙ 系统功能架构
1. 数据导入与几何建模模块
支持多格式三维网格（MeshGeometry3D / STL / OBJ / 3DM 等）导入
支持灰度纹理/高度图（BitmapSource）导入，用于驱动功率/深度控制
支持 G-code / CSV 轨迹数据解析，提取 XYZ 位置、A/B/C 姿态、F 进给、P 功率等指令信息
支持模型网格法线重构、曲率分析、包围盒计算等预处理
2. 五轴运动学与加工仿真模块
实现 XYZ + A/B 或 XYZ + B/C 五轴联动运动学解算，计算喷头姿态与光束方向向量
结合模型法线计算入射角场，校核激光入射角是否超出工艺阈值
结合功率、速度、脉冲频率等参数估算单位面积能量密度
基于曲率、入射角、灰度等规则对模型表面进行分层分块规划（Layer/Block），支持层间交错（maxShift）
对喷头、工件、夹具建立碰撞包围盒，实现实时碰撞检测与越界预警
3. 3D渲染与可视化模块
基于 HelixToolkit.Wpf.SharpDX 实现高性能 GPU 加速渲染
支持激光路径线段的彩色渐变渲染（按角度/能量/块编号着色）
支持实时显示激光光斑位置、焦点直径、能量衰减轮廓
支持入射角热图、能量分布图叠加显示
支持对模型进行剖切、旋转、缩放等交互操作
支持按层/块动态上色淡入，实现加工进度动画
4. 仿真动画与时间轴模块
将轨迹点按时间戳排序，构建加工时间轴
提供播放、暂停、快进、回放等控制接口
在动画中同步更新光斑位置、姿态、加工区域渲染状态
可实现“加工到哪，渲染到哪”的实时进度展示
5. 参数调优与结果输出模块
支持功率、速度、线距、激光角度等关键工艺参数的在线调整
支持实时重计算入射角场与能量场并即时重渲染
支持导出可执行的五轴激光加工 G-code 程序
支持生成加工可视
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