3D打印的相關(guān)領(lǐng)域
3D打印是一種新型的快速成型技術(shù),,它綜合了數(shù)字建模技術(shù),、機電控制技術(shù)、信息技術(shù),、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多領(lǐng)域的前沿技術(shù),,涉及的領(lǐng)域較多。
筆者認為,,3D打印作為一種制造工藝(Manufacturing),最主要涉及有3個方面:
1. 材料(Material),。即用于3D打印中的材料,,包括樹脂、金屬,、陶瓷,、塑料或天然材料等,這些材料通過堆積形成實在的功能產(chǎn)品,。
2. 設(shè)備(Machine),。3D打印設(shè)備將材料按照軟件(設(shè)計數(shù)據(jù)和制作數(shù)據(jù))的要求實現(xiàn)產(chǎn)品的成型。現(xiàn)有的3D打印設(shè)備有許多種類,,稍后會介紹,。
3. 建模(Modeling)。這是3D打印工藝中的軟件部分,。包括切片,、模型的構(gòu)建與優(yōu)化、成型過程控制等,。這是3D打印工藝中的軟件部分,。
筆者在2014年的Siggraph Asia國際會議上做的第一次有關(guān)3D打印的教程Course(鏈接)上,提出了3D打印的3M 概念,,即material, machine, modeling,,這就像三條桌腿一樣,共同支撐著manufacturing的桌面及其發(fā)展(3M+1M),,缺一不可,。
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,,這正是我們從事計算機圖形學(xué)和幾何建模的研究工作者的研究工作,。因此,計算機圖形學(xué)是3D打印中的*的一個重要研究領(lǐng)域,。在計算機圖形學(xué)中,,近年來出現(xiàn)大量的有關(guān)幾何、結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化的研究論文,,筆者也在這方面做了系列的研究工作,,后面會詳述。