形象来讲,普通的打印机是将2D图像或图形数字文件通过墨水输出到纸张上;3D打印机则是将实实在在的原材料(比如金属、陶瓷、塑料、砂等)输出为一薄层(物理上具有一定的厚度),然后不断重复一层层叠加起来,终变成空间实物。因此,3D打印在输出某一分层时,过程与喷墨打印是相似的。就像盖房子,是通过一块一块砖所累积而成,而3D打印的物品是通过原材料的一粒一粒所累积而成。
2. 设备(Machine)。3D打印设备将材料按照软件(设计数据和制作数据)的要求实现产品的成型。现有的3D打印设备有许多种类,稍后会介绍。
3. 建模(Modeling)。这是3D打印工艺中的软件部分。包括切片、模型的构建与优化、成型过程控制等。这是3D打印工艺中的软件部分。
笔者在2014年的Siggraph Asia国际会议上做的次有关3D打印的教程Course(链接)上,提出了3D打印的3M 概念,即material, machine, modeling,这就像三条桌腿一样,共同支撑着manufacturing的桌面及其发展(3M+1M),缺一不可。
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。