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# A1 Swap Mod Packer 工作原理
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**版本**: v0.5.0 | **日期**: 2026-07-27
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## 总览
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给一个源 `.3mf` 文件，设好份数和换料 G-code，输出一个打包好的新 `.3mf`。
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```mermaid
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flowchart LR
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A["源 3MF × N 份"] --> B["① 解压读取"]
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B --> C["② 按份数展开"]
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C --> D["③ 预处理<br/>(换行/补丁/M73模板)"]
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D --> E["④ 逐份加工<br/>(M73偏移/插入换料块)"]
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E --> F["⑤ 拼接总G-code"]
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F --> G["⑥ 写入新3MF<br/>(删除旧gcode/更新元数据/合成预览/压缩)"]
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G --> H["输出 3MF"]
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```
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## ① 解压读取
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`.3mf` 本质是 ZIP 包。`load_plate_sources()` 打开它，提取三样东西：
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| 文件名 | 内容 |
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|--------|------|
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| `Metadata/plate_N.gcode` | 面板 G-code 文本 |
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| `Metadata/slice_info.config` | 打印时间（prediction）、重量（weight） |
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| `Metadata/filament` 节点 | 耗材长度（used_m）、耗材重量（used_g） |
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同时记下 G-code 成员的名称（比如 `Metadata/plate_1.gcode`），后面写回时要用。
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## ② 按份数展开
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`expand_jobs()` 遍历所有输入文件，每个文件按设定的份数重复展开。
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例：`A.3mf` 里有 1 块板，设 5 份 → 展开成 5 个 `PlateSource`：
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- 都指向 `A.3mf`
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- 都引用 `Metadata/plate_1.gcode`
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- 各自携带同样的预测时间、耗材信息
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实际上 G-code 文本是**按需读取**的——相同 `(源文件, 面板名)` 组合只读取一次，后面的副本引用已有的 `PlateSource`。
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## ③ 预处理
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对每个唯一的 G-code 文本，只做一遍以下处理，结果按 `(源文件路径, 面板成员名)` 键缓存：
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### 换行统一
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```python
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text.replace("\r\n", "\n").replace("\r", "\n")
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```
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### G-code 补丁（可选）
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如果启用了"应用可编辑的 G-code 补丁"，按 `gcode_patches.ini` 的规则做查找替换：
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```
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[patch.a1_start_y]
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flag = G0 X128 F30000 ← 从这行之后开始找
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find = G0 Y254 F3000 ← 找到这行
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replace = G0 Y250 F3000 ← 替换为这行
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max_count = 1 ← 最多替换 1 次
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```
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### M73 模板拆解（可选）
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如果启用了"剩余时间板号"，用正则把 G-code 中所有 `M73 P0 R10` 拆成三段：
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```
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前缀 "M73 P0 R" + 数字 10 + 后缀 "\n"
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```
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存为 `M73OffsetTemplate`，后面逐份加工时直接拼接不用再扫一遍正则。
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## ④ 逐份加工
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对展开后的每一份，依次做两件事：
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### M73 偏移
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第 i 份的 `M73 R` 值加上 `i × 6000` 分钟（= 100 小时）：
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```
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第1份: M73 P0 R6010 (+6000)
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第2份: M73 P0 R12010 (+12000)
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第3份: M73 P0 R18010 (+18000)
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```
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打印机显示剩余时间时，**百位数字正好是板号**。
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### 插入换料块
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在 `;=====printer finish sound=========` 这一行**之前**插入换料代码块：
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```gcode
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M190 S45 ; 等热床降温到 45°C（可选）
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[你选的换料G-code] ; 弹射/换板动作
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G4 P45000 ; 等 45 秒（可选）
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```
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最后一份：
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- 如果关了"最后换料" → 不插换料块
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- 如果关了"最后换料"但前面都插了 → 最后一份正常结束
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## ⑤ 拼接总 G-code
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把所有份已经加工好的 G-code 尾行 `\n` 拼成一个大字符串。
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按你选的换行符编码：
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- `crlf`（默认）→ `\n` 全部替换为 `\r\n`
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- `lf` → 保持 `\n`
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## ⑥ 写入新 3MF
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`write_output_3mf()` 是最后一步。它不从头创建 ZIP——而是**以第一个源 3MF 为模板**，部分覆盖：
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### 删除旧的
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- 所有 `Metadata/plate_N.gcode`
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- 所有 `Metadata/plate_N.gcode.md5`
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### 写入新的
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- 把拼接好的总 G-code 写到原来的 `plate_1.gcode` 成员名（或其 MD5 对应的成员）
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- 同时写入 `plate_1.gcode.md5`（总 G-code 的 MD5 哈希）
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### 更新元数据（可选）
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如果选了"累加预测和耗材用量"，修改 `Metadata/slice_info.config`：
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| 字段 | 修改方式 |
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|------|----------|
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| prediction | 所有重复份的总和 |
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| weight | 所有重复份的总和 |
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| filament.used_m | 所有重复份的总长度 |
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| filament.used_g | 所有重复份的总重量 |
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如果选了"保留原始预测和重量"，此文件原样保留。
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### 合成预览图（可选）
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如果启用了预览（CLI 中默认开启）：
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1. 从最多 9 个**不同输入文件**中各取一张 `plate_N.png`（优先取活动面板的预览图）
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2. 按网格拼接（1/2/4/6/9 宫格）
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3. 在左下角用绿色粗体字盖一个标签，如 `5 P`
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合成后的 PNG 覆盖 ZIP 中原来的 `plate_1.png` 和 `plate_1_small.png`。
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如果源文件中没有预览图 → 保持原样，仍然尝试盖标签。
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### 压缩
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用 **zlib-ng** 替换标准库的 `zipfile.zlib`，按你选的级别（1-9，默认 7）做 ZIP Deflate 压缩。
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### 原子写入
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整个写入过程分两步：
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1. 先写到**临时文件**（`temp.N.3mf`）
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2. 写入成功后 `shutil.move` 到目标路径
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防止构建中断导致输出文件损坏。
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## ⑦ 返回
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```python
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BuildResult(
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output_3mf=Path(...), # 输出文件路径
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plate_count=42, # 总板数
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total_prediction_seconds=36000.0, # 总预估打印时间
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total_weight_grams=150.0, # 总耗材重量
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gcode_md5="a1b2c3..." # 总 G-code MD5
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)
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```
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## 两种使用方式
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核心构建函数只有一个：`build_packed_3mf(jobs, options)`，CLI 和 GUI 会在调用它之前做不同的准备工作。
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```mermaid
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flowchart TB
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subgraph CLI["CLI 入口: run_cli.py → cli.py"]
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C1["argparse 解析参数"] --> C2["收集 --item / 位置参数"]
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C2 --> C3["构造 BuildOptions"]
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C3 --> BUILD["build_packed_3mf()"]
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end
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subgraph GUI["GUI 入口: run_gui.py → gui.py"]
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G1["拖放/添加文件 → 表格"] --> G2["每行: 3MF路径 + 份数"]
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G2 --> G3["控件值 → BuildOptions"]
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G3 --> G4{"批处理模式?"}
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G4 -- 合并 --> BUILD
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G4 -- 独立 --> G5["逐行调 build_packed_3mf()<br/>ProcessPoolExecutor 并行"]
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end
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```
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### CLI
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一条命令搞定。指定输入文件、份数、输出路径和各项参数：
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```bash
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python -m a1_swap_mod_packer.cli build \
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--item "A.3mf" 3 \
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--swap-gcode "LX_1.02.26.gcode" \
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--cool-bed 45 \
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--wait 45 \
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--show-plate-number \
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-o "3 Plates - A.3mf"
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```
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CLI 做了这些：
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1. `argparse` 解析参数（文件、份数、换料模板、冷却温度、等待秒数...）
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2. 拼成 `PlateJob` 列表和 `BuildOptions`
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3. 调一次 `build_packed_3mf()`（合并模式）
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4. 把结果打印到 stdout
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**所有输入合并成 1 个输出**。参数靠命令行传，没有交互、没有预览。
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### GUI
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窗口操作，参数靠控件选、文件靠拖放。最终也是调 `build_packed_3mf()`，但准备阶段和 CLI 不同：
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#### GUI 独有的准备阶段
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1. **文件管理** — 表格里每行一个源文件 + 份数，可拖放、排序、移除
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2. **元数据预读** — 添加文件时就解析 `slice_info.config`，表格直接显示时间和耗材（CLI 不显示这个，只在构建后输出）
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3. **缩略图预览** — 选中行 3MF → 右侧显示 `plate_N.png` 缩略图
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4. **输出路径自动算** — 默认留空，自动写到第一个输入文件旁边。文件名按规则 `{plates} Plates - {sources}.3mf` 生成（CLI 必须手动用 `-o`）
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5. **设置持久化** — 控件值自动存 `settings.json`，重启恢复
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#### 合并模式（默认）
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和 CLI 一样，所有行合并调一次 `build_packed_3mf()`：
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```
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A.3mf 份数 3
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B.3mf 份数 2 → build_packed_3mf([A,A,A,B,B]) → 5 Plates - A_and_1_more.3mf
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```
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#### 独立批处理模式
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每行独立构建，多输出并行：
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```
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A.3mf 份数 3 → build_packed_3mf([A]) → 3 Plates - A.3mf
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B.3mf 份数 2 → build_packed_3mf([B]) → 2 Plates - B.3mf 并行（ProcessPoolExecutor，最多 8 个进程）
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C.3mf 份数 5 → build_packed_3mf([C]) → 5 Plates - C.3mf
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```
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构建前：
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- 每行自动算各自的输出路径（文件名规则 + 去重防覆盖）
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- 弹出进度日志，记录每个文件的构建结果
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- 有关闭全局预览标签的选项
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#### GUI vs CLI 能力速查
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| 能力 | CLI | GUI |
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|------|:---:|:---:|
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| 合并模式 | ✅ | ✅ |
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| 独立批处理 | ❌ | ✅ |
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| 拖放添加文件 | ❌ | ✅ |
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| 表格编辑份数 | ❌ | ✅（每行 SpinBox） |
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| 元数据预显示 | ❌ | ✅（表格直接看时间/耗材） |
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| 缩略图预览 | ❌ | ✅ |
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| 输出路径自动生成 | ❌ | ✅（文件名规则） |
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| 设置持久化 | ❌ | ✅（settings.json） |
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| 脚本/自动化友好 | ✅ | ❌ |
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