四、定位：3D打印的相关领域
3D打印是一种新型的成型技术，它综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术，涉及的领域较多。
笔者认为，3D打印作为一种制造工艺(Manufacturing)，涉及有3个方面：
1. 材料(Material)。即用于3D打印中的材料，包括树脂、金属、陶瓷、塑料或天然材料等，
橡胶3d打印
四、定位：3D打印的相关领域
3D打印是一种新型的成型技术，它综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术，涉及的领域较多。
笔者认为，3D打印作为一种制造工艺(Manufacturing)，涉及有3个方面：
1. 材料(Material)。即用于3D打印中的材料，包括树脂、金属、陶瓷、塑料或天然材料等，这些材料通过堆积形成实在的功能产品。
七、面向制造（3D打印）的几何设计与优化的研究
在3D打印中，3D数字化模型是前提和基础，3D 打印是结果，它使3D模型“落地开花”。但是，在很多情况下，3D模型并不能直接输出给3D打印机或者打印出来的物体不满足用户的需求。这时，就需要经过一些几何建模与处理的方法，将输入的3D模型进行修正、调整、处理和优化，使其能更好地满足3D打印的需求，避免打印出的物体无法正常发挥功能。
1. 几何计算问题：给定一个3D数字模型，需要离散成三角网格(STL文件)，然后加填充结构、加支撑结构，然后切片计算和路径规划，后才送到3D打印机，通过G代码输出一个实物模型。这个过程是3D打印机的切片引擎软件的主要工作，中间涉及到大量的几何计算；
2. 打印约束问题：在很多情况下，输入的3D模型存在着一些问题，并不能直接输出给3D打印机，比如：3D模型本身的拓扑结构不规范，无法切片；由于出现悬空部分而打印失败；模型的尺寸太大，超过打印机所能打印的尺寸限制；没有考虑稳定性导致打印出物体无法正常放置等；
1. 3D几何的表达：现在的基于点和三角网格的表达，或者基于NURBS曲面表达的3D形状是适合于数控加工（减材制造）的；我们认为，隐式曲面在增材制造方面具有系列良好的优点，切片计算快，几何计算简单等。我们正在研究基于隐式曲面的几何表达用于3D打印的广泛应用。 2. 组合材料：材料的不同组合能得到不同物理特性的物体，组合优化也是是几何的空间分布优化；不同的组合材料、功能材料、梯度材料的设计与优化，使用多重材料混合打印是个值得探索的方向。
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