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(kāi)花”。但是，在很多情況下，3D模型并不能直接輸出給3D打印機(jī)或者打印出來(lái)的物體不滿足用戶的需求。這時(shí)，就需要經(jīng)過(guò)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(wú)法正常發(fā)揮功能。在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)或計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)中，3D建模的主要目的是為造型、渲染或動(dòng)畫(huà)，考慮的是模型的數(shù)學(xué)屬性，比如曲面的形狀、連續(xù)性、光滑性、材質(zhì)、變形等性質(zhì)；而在3D打印中，3D模型輸出的是一個(gè)實(shí)物模型，更多需要考慮的是實(shí)物模型的物理屬性（力學(xué)屬性與功能屬性）。因此，傳統(tǒng)的3D建模與處理的手段需要進(jìn)一步修正和加強(qiáng)，需要在建模的過(guò)程中就考慮到輸出實(shí)物模型的力學(xué)及功能屬性。一方面，模型的數(shù)學(xué)屬性影響著其物理屬性；另一方面，對(duì)物理屬性的要求影響著數(shù)學(xué)屬性的修改，這兩個(gè)屬性相互影響，往往在處理和優(yōu)化的過(guò)程中需要迭代進(jìn)行。我們稱之為面向制造的幾何設(shè)計(jì)與優(yōu)化(Fabricationorientedgeometricdesignandoptimization)。這里具有大量的幾何處理與優(yōu)化的計(jì)算問(wèn)題，我們簡(jiǎn)要總結(jié)如下：1.幾何計(jì)算問(wèn)題：給定一個(gè)3D數(shù)字模型。在生物應(yīng)用領(lǐng)域還有人造骨粉、細(xì)胞生物原料等。山東蟾蜍砂型3D打印市場(chǎng)價(jià)格
根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定。而用三維打印的技術(shù)則可以將時(shí)間縮短為數(shù)個(gè)小時(shí)，當(dāng)然其是由打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術(shù)則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對(duì)較少的產(chǎn)品。一個(gè)桌面尺寸的三維打印機(jī)就可以滿足設(shè)計(jì)者或概念開(kāi)發(fā)小組制造模型的需要。[13]3D打印完成打印三維打印機(jī)的分辨率對(duì)大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠（在彎曲的表面可能會(huì)比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過(guò)如下方法：先用當(dāng)前的三維打印機(jī)打出稍大一點(diǎn)的物體，再稍微經(jīng)過(guò)表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。3D打印(5張)有些技術(shù)可以同時(shí)使用多種材料進(jìn)行打印。有些技術(shù)在打印的過(guò)程中還會(huì)用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時(shí)就需要用到一些易于除去的東西（如可溶物）作為支撐物。[13]3D打印限制因素編輯材料的限制雖然工業(yè)印刷可以實(shí)現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印，但無(wú)3D打印胚胎干細(xì)胞法實(shí)現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機(jī)也還沒(méi)有達(dá)到成熟的水平，無(wú)法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。江西煙灰缸砂型3D打印生產(chǎn)廠家激光器在計(jì)算機(jī)的操控下對(duì)粉末進(jìn)行掃描照射而實(shí)現(xiàn)材料的燒結(jié)粘合。
但相信找到合理的解決方案3D打印技術(shù)的發(fā)展將會(huì)更加迅速，就如同任何渲染軟件一樣，不斷地更新才能達(dá)到終的完善。[15]3D打印社會(huì)評(píng)價(jià)編輯3D打印[16]3D打印技術(shù)是無(wú)法應(yīng)用于大量生產(chǎn)，所以有些**鼓吹3D打印是第三次工業(yè)**，這個(gè)說(shuō)法只是個(gè)噱頭。富士康為蘋(píng)果代工生產(chǎn)iPhone已經(jīng)多年。郭臺(tái)銘以3D打印制造的手機(jī)為例，說(shuō)明3D打印的產(chǎn)品只能看不能用，因?yàn)檫@些產(chǎn)品上不能加上電子元器件，無(wú)法為電子產(chǎn)品量產(chǎn)。3D打印即使不生產(chǎn)電子產(chǎn)品，但受材料的限制，可以生產(chǎn)的其他產(chǎn)品也很少，“即使生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，也無(wú)法量產(chǎn)，而且一摔就碎。[17]“3D打印的確更適合一些小規(guī)模制造，尤其是的定制化產(chǎn)品，比如汽車(chē)零部件制造。雖然主要材料還是塑料，但未來(lái)金屬材料肯定會(huì)被運(yùn)用到3D打印中來(lái)，”克倫普說(shuō)，3D打印技術(shù)先后進(jìn)入了牙醫(yī)、珠寶、醫(yī)療行業(yè)，未來(lái)可應(yīng)用的范圍會(huì)越來(lái)越廣。[17]2014年11月末，3D打印技術(shù)被《時(shí)代》周刊為2014年25項(xiàng)年度佳發(fā)明。對(duì)消費(fèi)者和企業(yè)而言，這是個(gè)福音。在過(guò)去一年中，中學(xué)生們3D打印了用于物理課實(shí)驗(yàn)的火車(chē)車(chē)廂，科學(xué)家們3D打印了人類(lèi)組織，通用電氣公司則使用3D打印技術(shù)改進(jìn)了其噴氣引擎的效率。美國(guó)三維系統(tǒng)公司的3D打印機(jī)能打印糖果和樂(lè)器等。
涉及到打印材料的外觀模擬、測(cè)量以及合成優(yōu)化等技術(shù)；(2)面向醫(yī)療、教育、娛樂(lè)和時(shí)尚等需求的模型定制問(wèn)題以及面向光影與聲音效果的逆向設(shè)計(jì)問(wèn)題；(3)通過(guò)子塊設(shè)計(jì)與打印以及通過(guò)鉸鏈，滑輪，齒輪，電機(jī)等機(jī)械裝置組裝而成的具有特定功能的物體，其中有許多機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化問(wèn)題。筆者對(duì)于近年來(lái)機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)物體設(shè)計(jì)方面的工作做了一個(gè)綜述，發(fā)表在2017年的《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)》上（PDF下載）。近年來(lái)，面向制造的幾何設(shè)計(jì)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(diǎn)。筆者于2014年對(duì)于之前有關(guān)3D打印幾何處理的研究工作進(jìn)行了一個(gè)綜述，發(fā)表在2015年的《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》上（PDF下載），并且在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的國(guó)際前列會(huì)議SiggraphAsia2014上組織了一個(gè)3D打印幾何設(shè)計(jì)與處理的教程Course（鏈接）。之后在Siggraph和SiggraphAsia會(huì)議上出現(xiàn)了更多的有關(guān)教程。在2016年夏天，筆者應(yīng)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)專(zhuān)委會(huì)的委托，與國(guó)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(shì)”的發(fā)展報(bào)告（PDF下載），對(duì)相關(guān)工作進(jìn)行一個(gè)的整理和分類(lèi)，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。通過(guò)帶有微細(xì)噴嘴的擠出機(jī)把材料擠出來(lái)，熔融的絲材被擠出后隨即會(huì)和前一層材料粘合在一起。
[40]3D打印汽車(chē)行業(yè)2014年9月15日，世界上已經(jīng)出現(xiàn)3D打印建筑、裙帽以及珠寶等，輛3D打印汽車(chē)也終于面世。這輛汽車(chē)車(chē)身上靠3D打印出的部件總數(shù)為40個(gè)只有40個(gè)零部件，建造它花費(fèi)了44個(gè)小時(shí)，低售價(jià)（約合人民幣11萬(wàn)元）。[41]世界臺(tái)3D打印車(chē)已經(jīng)問(wèn)世——這輛由美國(guó)LocalMotors公司設(shè)計(jì)制造、名叫“Strati”的小巧兩座家用汽車(chē)開(kāi)啟了汽車(chē)行業(yè)新篇章。這款創(chuàng)新產(chǎn)品在為期六天的2014美國(guó)芝加哥國(guó)際制造技術(shù)展覽會(huì)上公開(kāi)亮相。用3D打印技術(shù)打印一輛斯特拉提轎車(chē)并完成組裝需時(shí)44小時(shí)。整個(gè)車(chē)身上靠3D打印出的部件總數(shù)為40個(gè)，相較傳統(tǒng)汽車(chē)20000多個(gè)零件來(lái)說(shuō)可3D打印技術(shù)打印一輛車(chē)需時(shí)44小時(shí)謂十分簡(jiǎn)潔。充滿曲線的車(chē)身由先由黑色塑料制造，再層層包裹碳纖維以增加強(qiáng)度，這一制造設(shè)計(jì)尚屬。汽車(chē)由電池提供動(dòng)力，高時(shí)速約64公里，車(chē)內(nèi)電池可供行駛190至240公里。盡管汽車(chē)的座椅、輪胎等可更換部件仍以傳統(tǒng)方式制造，但用3D制造這些零件的計(jì)劃已經(jīng)提上日程。制造該轎車(chē)的車(chē)間里有一架超大的3D打印機(jī)，能打印長(zhǎng)3米、寬、高1米的大型零件，而普通的3D打印機(jī)只能打印25立方厘米大小的東西。[42]2014年10月29日，在芝加哥舉行的國(guó)際制造技術(shù)展覽會(huì)上。在系統(tǒng)控制下紫外激光將對(duì)液態(tài)的光敏樹(shù)脂進(jìn)行掃描從而讓其逐層凝固成型。江西煙灰缸砂型3D打印生產(chǎn)廠家
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。山東蟾蜍砂型3D打印市場(chǎng)價(jià)格
都將利用3D打印技術(shù)建造。施工方將會(huì)采用一臺(tái)近兩米高的3D打印設(shè)備，所使用的“打印耗材”是一種新型建筑材料，融合了混泥土、石膏和塑料。在迪拜的建筑市場(chǎng)，有來(lái)自全世界的建筑企業(yè)參與競(jìng)爭(zhēng)。上述的3D打印建筑將由多家外部公司參與，其中包括中國(guó)WinSun環(huán)球公司，該公司已經(jīng)利用3D打印設(shè)備用于建造房屋，其他參與企業(yè)還有Gensler,ThorntonThomasetti和SyskaHennessy等。迪拜官員表示，如果采用3D打印技術(shù)，可以將建筑施工時(shí)間和人工成本至少降低一半，另外可以將建筑垃圾減少三成到六成。據(jù)稱，這將是全世界很先進(jìn)的3D打印作品，也將是很個(gè)投入實(shí)際運(yùn)營(yíng)的3D打印建筑。迪拜方面沒(méi)有披露這棟建筑具體的竣工時(shí)間。2015年初，迪拜已經(jīng)宣布將會(huì)建造一個(gè)“未來(lái)博物館”，總投資為，這一博物館將會(huì)在2017年竣工使用，而此次的3D打印建筑將作為博物館籌建部門(mén)的辦公地點(diǎn)。在博物館項(xiàng)目竣工之后，這一3D打印建筑是否會(huì)被拆毀目前不得而知。[5]詞條圖冊(cè)更多圖冊(cè)參考資料1.上海10幢3D打印建筑交付使用建造*用24個(gè)小時(shí)．觀察者網(wǎng)[引用日期2015-12-27]，你敢住嗎？。山東蟾蜍砂型3D打印市場(chǎng)價(jià)格
寧夏圣隆方舟智能科技有限公司是一家網(wǎng)絡(luò)器材，安防產(chǎn)品，電腦設(shè)備，消防器材，凈水設(shè)備，水暖器材，機(jī)電器材，空調(diào)設(shè)備，門(mén)禁器材，無(wú)線設(shè)備，機(jī)電設(shè)備，電子大屏，污水處理設(shè)備，有限電視器材，智能教學(xué)設(shè)備的銷(xiāo)售以及工程安裝等（依法必須經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)項(xiàng)目，經(jīng)相關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)后方可開(kāi)展經(jīng)營(yíng)活動(dòng)）的公司，是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售為一體的專(zhuān)業(yè)化公司。寧夏圣隆方舟擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)創(chuàng)新的專(zhuān)業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，以高度的專(zhuān)注和執(zhí)著為客戶提供3D打印。寧夏圣隆方舟致力于把技術(shù)上的創(chuàng)新展現(xiàn)成對(duì)用戶產(chǎn)品上的貼心，為用戶帶來(lái)良好體驗(yàn)。寧夏圣隆方舟始終關(guān)注自身，在風(fēng)云變化的時(shí)代，對(duì)自身的建設(shè)毫不懈怠，高度的專(zhuān)注與執(zhí)著使寧夏圣隆方舟在行業(yè)的從容而自信。