七、面向制造(3D打?。┑膸缀卧O(shè)計與優(yōu)化的研究
在3D打印中,3D數(shù)字化模型是前提和基礎(chǔ),3D 打印是結(jié)果,它使3D模型“落地開花”。但是,在很多情況下,3D模型并不能直接輸出給3D打印機或者打印出來的物體不滿足用戶的需求。這時,就需要經(jīng)過一些幾何建模與處理的方法,將輸入的3D模型進(jìn)行修正、調(diào)整、處理和優(yōu)化,使其能更好地滿足3D打印的需求,避免打印出的物體無法正常發(fā)揮功能。
近年來,面向制造的幾何設(shè)計與優(yōu)化方面的研究工作得到了廣泛的關(guān)注,并逐漸成為研究的熱點。筆者于2014年對于 之前有關(guān)3D打印幾何處理的研究工作進(jìn)行了一個綜述,發(fā)表在2015年的《計算機學(xué)報》上(PDF),并且在計算機圖形學(xué)的國際會議Siggraph Asia 2014上組織了一個3D打印幾何設(shè)計與處理的教程Course(鏈接)。之后在Siggraph和Siggraph Asia 會議上出現(xiàn)了更多的有關(guān)教程。在2016年夏天,筆者應(yīng)計算機學(xué)會計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)專委會的委托,與國內(nèi)的一些學(xué)者又完成了一份更為詳細(xì)的“3D打印中幾何處理的研究進(jìn)展與趨勢”的發(fā)展報告(PDF),對相關(guān)工作進(jìn)行一個的整理和分類,使得讀者能夠更好地了解3D打印幾何處理方面的進(jìn)展和發(fā)展方向。

3D打印技術(shù)近年來發(fā)展很快,可以預(yù)見,3D打印在智能制造、中國制造2025與工業(yè)4.0、云制造等領(lǐng)域會發(fā)揮著非常重要的作用。未來在各個行業(yè)都有著廣闊的應(yīng)用,網(wǎng)上的報道很多,在此不詳述。
從科研的角度來看,3D打印中的幾何設(shè)計與優(yōu)化仍有許多新的問題和新的方向值得去探索。筆者這里列舉幾個我們正在思考和從事研究的問題和方向,以供大家探討交流。
而且對于工業(yè)級3D打印機,無論是鋪粉、電子束或機柜同軸送粉,對環(huán)境的要求都要寬松許多。小編建議在安裝打印設(shè)備時,還應(yīng)綜合考慮設(shè)備大小和輔助設(shè)備大小,有時需要借助拖車搬運樹脂槽或打印機,預(yù)留處理空間等,在購買前要盡早明確告知設(shè)備供應(yīng)商自己能提供的場地,提前做好場地規(guī)劃。而且對于工業(yè)級3D打印機,無論是鋪粉、電子束或機柜同軸送粉,對環(huán)境的要求都要寬松許多。