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
工艺品激光3d成型
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；
4. 功能定制问题：定制化是3D打印大的优势之一，这里催生了大量的研究问题和研究方法。比如，(1) 将绘制理论中发展起来的各种模型和方法应用于3D打印，涉及到打印材料的外观模拟、测量以及合成优化等技术；(2) 面向、教育、娱乐和时尚等需求的模型定制问题以及面向光影与声音效果的逆向设计问题；(3) 通过子块设计与打印以及通过铰链，滑轮，齿轮，电机等机械装置组装而成的具有特定功能的物体，其中有许多机构设计与优化问题。笔者对于 近年来机械结构的动态物体设计方面的工作做了一个综述，发表在2017年的《科学技术大学学报》上（PDF）。
4. 4D打印：智能材料(Smart Material)，在外界环境激励下，如温度场、电磁场、湿度、光等，能够自动完成相应的反应（比如膨胀或收缩）。4D打印技术是指由3D打印技术制造的智能材料结构，在一定的环境激励下，可以随时间产生形状结构的变化。4D打印技术相比于3D打印技术增加了一个额外的维度：时间t；广义来讲，在4D打印中t是广义的，它是可表征一切智能打印材料中所隐含的可变参量的总代表。4D打印对于制造业所带来的变革将是深远的，具有非常广阔的应用前景。
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