如果将3D打印比作做一道菜，材料就是菜的原料，设备就是锅，而建模则是菜谱和制作方法。建模作为3D打印的“大脑”，在成型过程中起到至关重要的作用，这正是我们从事计算机图形学和几何建模的研究工作者的研究工作。因此，计算机图形学是3D打印中的不可或缺的一个重要研究领域。在计算机图形学中，近年来出现大量的有关几何、结构设计与优化的研究，笔者也在这方面做了系列的研究工作，后面会详述。

   橡胶类材料具备多种级别弹性材料的特征，这些材料所具备的硬度、断裂伸长率、抗撕裂强度和拉伸强度，使其非常适合于要求防滑或柔软表面的应用领域。3D打印的橡胶类产品主要有消费类电子产品、以及汽车内饰、轮胎、垫片等。

陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐高温、低密度、化学稳定性好、耐腐蚀等优异特性，在航空航天、汽车、生物等行业有着广泛的应用。但由于陶瓷材料硬而脆的特点使其成形尤其困难。

   在计算机图形学或计算机辅助几何设计中，3D建模的主要目的是为造型、渲染或动画，考虑的是模型的数学属性，比如曲面的形状、连续性、光滑性、材质、变形等性质；而在3D打印中，3D模型输出的是一个实物模型，更多需要考虑的是实物模型的物理属性（力学属性与功能属性）。因此，传统的3D建模与处理的手段需要进一步修正和加强，需要在建模的过程中就考虑到输出实物模型的力学及功能属性。