一种面向3D打印的在线产品设计系统与方法

发布时间：2017-12-30 14:19

本文关键词：一种面向3D打印的在线产品设计系统与方法　出处：《山东大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：3D打印(3D Printing),又称增材制造(Additive Manufacturing),是采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来生成三维实体的制造技术。近年来,随着3D打印技术的发展,3D打印的设备价格、材料成本等逐步降低,如一些桌面3D打印机的价格已不足万元、ABS/PLA等打印材料的价格已不足一元每克,3D打印逐渐走进普通人的生活当中。商业级3D打印机使用的是闭源程序,即用户只需要将三维模型文件输入,3D打印机便能输出相应的三维实体,中间的过程均为黑盒自动操作,这种方式大大降低了欠缺相关专业知识的普通用户使用3D打印技术的难度。然而如何获取三维模型数据并进行简单的个性化操作,对于普通用户来说仍然是一个难题。目前,获取三维模型数据主要有手动建模、扫描重建和直接下载网络模型等方式。手动建模需要较高的专业知识和长时间练习,扫描重建需要高昂的设备成本,这两者对于普通用户来说都不是友好的方式。直接下载网络模型虽然简单方便,也不需要高昂的金钱成本(即使是付费模型也是在可承受范围内),但是会存在找不到喜欢模型的可能性,而且对于那些有自定义需求但又不具备专业知识的用户来说,这种方式也是过于死板了。鉴于以上的原因,本文将设计一种简单易用的面向3D打印的三维模型定制工具,将同类中不同形态的三维实体分成若干部分,每个部分创建若干备选的三维模型零件,每个部分的零件组合拼接成一个完整的三维模型。通过这种方式,可以降低普通用户的设计难度,同时满足了定制的需求。同时也提供一些的局部定制功能,可在组合之后的三维模型上制作一些自定义的特色浮雕或文字。本文的工作是建立不需任何插件即可在Web页面里嵌入交互式三维模型编辑的模型设计系统,提供轻量级的在线三维模型设计功能,面向3D打印技术,为用户提供个性化的三维模型定制服务。本系统采用B/S架构,前端部分包括功能组件库,模型选择,场景搭建模块,模型交互,模型拼接,局部定制等功能模块,主要使用了 WebGL技术,使用了 three.js和bootstrap等javascript开源框架。后端功能部分包括模型包围盒计算等功能,主要使用了 Node.js框架,主要对用户交互操作部分进行计算,并将结果返回前端。本文中主要实现了三维模型定制功能,其主流程分为选取三维模型零件,三维模型零件操作变换,三维模型零件的拼接,拼接后三维模型的局部定制,导出生成可3D打印文件格式。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP311.52

【参考文献】