更新时间: 2019-10-22 09:55:58 查看次数: 741
关节是打印模型能够自如活动的关键结构之一。关节模型（articulated ｍodel）主要应用在计算机动画领域，可用于探索模型在不同姿势下的形态，有助于动画师进行动画绘制。直接使用3D打印机无法制作传统关节模型。Cali等对不同结构的关节进行研究，设计了活动范围各异的多种关节结构。借助用户交互在网格模型上加入相应关节，使3D打印成品可自如活动。Bacher等也同时提出了通过3D打印制作关节模型的方法。与Cali等算法不同，Bacher等算法根据蒙皮网格自动插入关节，不需要用户交互。这两种方法制作的模型都可以摆出多种姿势并保持稳定。采用齿轮传动等机械结构可造可活动的机械模型。Zhu等提出了交互式设计机械玩具的方法。通过用户交互输入期望的运动方式，Zhu等算法能够从模型库中选择合适的机械零件。对零件分别进行3D打印进行制作，最终组装成可活动的机械玩具。
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大尺寸物体3D打印方法
如何打印较大尺寸的物体也是目前3D打印领域研究的热点之一。目前普及度较高的3D打印机能够打印的最大尺寸在20cｍx20cｍx20cin左右。将物体拆分成块是较为有效的方法。Luo等提出将超出打印机尺寸的模型分割成较小的部分，分别进行打印。模型分割方法基本遵循直线切割，不同部件通过连接器（connector）组合在一起。Hu等提出的金字塔状锥体分解方法也可以解决大尺寸物体打印的问题。Song等将模型分割成较小部件进行分块打印。利用部件间自锁结构重新拼装成完整模型。Song等在此基础上进一步研究，提出了将平面激光切割技术和3D打印技术相结合的方法。平面激光切割速度快、成本低、不受尺寸限制，但是仅适用2D平面形状的切割，无法表现3D细节。故使用平面激光切割技术切割数个2D平面，通过部件间自锁结构拼装成大型物体的内部支撑。对模型表面进行分块3D打印，将打印部件贴附在内部支撑结构上，形成最终打印结果。此方法能够节省一半的打印时间和打印材料消耗，应用前景广阔。大尺寸模型也面临着如何方便携带、降低姐装难度等问题。Chen等提出的算法能够将模型拆解成一系列部件。这些部件打包时占用更少的空间，组装时足够方便，减少耗时。
