一種面向3D打印的在線產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)與方法.pdf

1、3D打印(3D Printing)，又稱增材制造(Additive Manufacturing)，是采用分層加工、迭加成形的方式逐層增加材料來生成三維實體的制造技術(shù)。
　　近年來，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，3D打印的設(shè)備價格、材料成本等逐步降低，如一些桌面3D打印機的價格已不足萬元、ABS/PLA等打印材料的價格已不足一元每克，3D打印逐漸走進(jìn)普通人的生活當(dāng)中。商業(yè)級3D打印機使用的是閉源程序，即用戶只需要將三維模型文件輸入，3D打

2、印機便能輸出相應(yīng)的三維實體，中間的過程均為黑盒自動操作，這種方式大大降低了欠缺相關(guān)專業(yè)知識的普通用戶使用3D打印技術(shù)的難度。然而如何獲取三維模型數(shù)據(jù)并進(jìn)行簡單的個性化操作，對于普通用戶來說仍然是一個難題。
　　目前，獲取三維模型數(shù)據(jù)主要有手動建模、掃描重建和直接下載網(wǎng)絡(luò)模型等方式。手動建模需要較高的專業(yè)知識和長時間練習(xí)，掃描重建需要高昂的設(shè)備成本，這兩者對于普通用戶來說都不是友好的方式。直接下載網(wǎng)絡(luò)模型雖然簡單方便，也不需要高昂的

3、金錢成本（即使是付費模型也是在可承受范圍內(nèi)），但是會存在找不到喜歡模型的可能性，而且對于那些有自定義需求但又不具備專業(yè)知識的用戶來說，這種方式也是過于死板了。
　　鑒于以上的原因，本文將設(shè)計一種簡單易用的面向3D打印的三維模型定制工具，將同類中不同形態(tài)的三維實體分成若干部分，每個部分創(chuàng)建若干備選的三維模型零件，每個部分的零件組合拼接成一個完整的三維模型。通過這種方式，可以降低普通用戶的設(shè)計難度，同時滿足了定制的需求。同時也提供一些

4、的局部定制功能，可在組合之后的三維模型上制作一些自定義的特色浮雕或文字。
　　本文的工作是建立不需任何插件即可在Web頁面里嵌入交互式三維模型編輯的模型設(shè)計系統(tǒng)，提供輕量級的在線三維模型設(shè)計功能，面向3D打印技術(shù)，為用戶提供個性化的三維模型定制服務(wù)。本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，前端部分包括功能組件庫，模型選擇，場景搭建模塊，模型交互，模型拼接，局部定制等功能模塊，主要使用了WebGL技術(shù)，使用了three.js和bootstrap等ja