3D打印并不神秘：它只是一种新型的制造和加工工艺

   3D打印技术出现在上世纪80年代末至90年代初（也称为快速成型技术），至今也就30年不到的时间。其原理很简单：以3D数字模型文件为输入，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。    由于3D打印是将材料一层一层堆积而成，因此也称为增材制造工艺。3D打印并不神秘，相对于具有千年的等材制造工艺和具有百年的减材制造工艺，它只是一种制造成型的新工艺，只有30年不到的历史。

   近年来，面向制造的几何设计与优化方面的研究工作得到了广泛的关注，并逐渐成为研究的热点。笔者于2014年对于 之前有关3D打印几何处理的研究工作进行了一个综述，发表在2015年的《计算机学报》上（PDF），并且在计算机图形学的国际会议Siggraph Asia 2014上***了一个3D打印几何设计与处理的教程Course（链接）。之后在Siggraph和Siggraph Asia 会议上出现了更多的有关教程。在2016年夏天，笔者应计算机学会计算机辅助设计与图形学专委会的委托，与国内的一些学者又完成了一份更为详细的“3D打印中几何处理的研究进展与趋势”的发展报告（PDF），对相关工作进行一个的整理和分类，使得读者能够更好地了解3D打印几何处理方面的进展和发展方向。

   3D打印技术近年来发展很快，可以预见，3D打印在智能制造、中国制造2025与工业4.0、云制造等领域会发挥着非常重要的作用。未来在各个行业都有着广阔的应用，网上的报道很多，在此不详述。

   从科研的角度来看，3D打印中的几何设计与优化仍有许多新的问题和新的方向值得去探索。笔者这里列举几个我们正在思考和从事研究的问题和方向，以供大家探讨交流。

当前，在工业级3D打印机的技术参数表中，印速度的表述如下：如30-40mm/s,20-100mm/s,180mm/s(建议为60mm/s),180mm/s(正常情况为30-60mm/s)，在这方面，打印速度的不确定性很大，因为：

(1)未说明：所述速度是喷头在实际打印工件时的运动速度，还是在空转时的运动速度，显然后者可能比前者大得多。

(2)打印不同形状和尺寸的工件，需要打印不同长度的线段，需要打印不同弯曲半径的弯角，显然，在打印短线段和急弯打印时，速度必然较低，因此，上述技术参数表中的打印速度范围较宽，难以准确反映打印机的实际打印效率。