使用连接费马螺旋进行分层制造

" SIGGRAPH2016的论文：Connected Fermat Spirals for Layered Fabrication" 这篇论文聚焦于一种新的空间填充曲线——连接的费马螺旋（Connected Fermat Spirals），并探讨了它们在分层制造（Layered Fabrication）中的应用。与传统的空间填充曲线如皮亚诺曲线（Peano curves）和希尔伯特曲线（Hilbert curves）不同，连接的费马螺旋主要由长且曲率较低的路径构成。这一几何特性对分层制造的质量和效率产生了积极影响。 论文首先介绍了如何将一个二维区域分解成多个子区域，每个子区域都可以用一个连续的费马螺旋进行填充。研究者证明了始终可以在填充区域的外部边界上找到大约相同的位置来开始和结束一个费马螺旋填充，这一特殊属性使得费马螺旋填充能够系统地连接起来，形成无断点的路径。 分层制造，通常指的是3D打印技术，需要在各个层面上规划工具路径以构建三维物体。传统的空间填充曲线在保持局部连贯性的同时，可能会导致路径过于曲折，增加打印时间和材料消耗。而连接的费马螺旋则通过其平滑的路径减少了路径的曲折程度，从而提高了打印速度，并可能减少由于快速转向造成的机械应力和打印误差。 此外，论文还可能探讨了如何优化这些螺旋路径以适应不同的制造工艺需求，例如调整路径的曲率变化，以适应不同材料的特性或设备的精度限制。作者们可能还通过实验验证了连接的费马螺旋在实际3D打印过程中的性能，包括打印质量、时间效率以及可能的材料节省。 这篇SIGGRAPH2016的论文提出了连接的费马螺旋作为3D打印工具路径的新方法，该方法具有优化路径连续性和降低曲率的特点，有望改善分层制造的效率和质量。这项工作对于推动3D打印技术的发展，特别是在提高打印速度和精度方面，具有重要的理论和实践意义。