如果將3D打印比作做一道菜，材料就是菜的原料，設(shè)備就是鍋，而建模則是菜譜和制作方法。建模作為3D打印的“大腦”，在成型過程中起到至關(guān)重要的作用，這正是我們從事計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和幾何建模的研究工作者的研究工作。因此，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是3D打印中的不可或缺的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，近年來出現(xiàn)大量的有關(guān)幾何、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的研究，筆者也在這方面做了系列的研究工作，后面會(huì)詳述。




   1. 3D幾何的表達(dá)：現(xiàn)在的基于點(diǎn)和三角網(wǎng)格的表達(dá)，或者基于NURBS曲面表達(dá)的3D形狀是適合于數(shù)控加工（減材制造）的；我們認(rèn)為，隱式曲面在增材制造方面具有系列良好的優(yōu)點(diǎn)，切片計(jì)算快，幾何計(jì)算簡(jiǎn)單等。我們正在研究基于隱式曲面的幾何表達(dá)用于3D打印的廣泛應(yīng)用。   2. 組合材料：材料的不同組合能得到不同物理特性的物體，組合優(yōu)化也是是幾何的空間分布優(yōu)化；不同的組合材料、功能材料、梯度材料的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，使用多重材料混合打印是個(gè)值得探索的方向。

4)打印尺寸是家庭和工業(yè)3D打印機(jī)區(qū)分的重要指標(biāo)。

一般來說，支持的打印尺寸越大，打印機(jī)就越貴。現(xiàn)在市面上絕大多數(shù)家用3D打印機(jī)，都只能打印一些小東西。

五、印刷可靠性。

可靠的印刷，簡(jiǎn)單的說，就是印刷成功率。印刷成功率被視為對(duì)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)功力的真正挑戰(zhàn)，也是區(qū)分家用和工業(yè)3D打印機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)。因?yàn)楣I(yè)3D打印機(jī)是批量生產(chǎn)的，過程通常是漫長(zhǎng)的，通常至少需要幾個(gè)小時(shí)。據(jù)聯(lián)泰科技小編了解，目前即使是工業(yè)上穩(wěn)定的家用3D打印機(jī)，打印成功率也只有70%。而且工業(yè)3D打印機(jī)的打印成功率接近100%，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了綜合成本，包括人力和時(shí)間成本。