3D打印支撑算法研究与优化

"这篇本科毕业论文探讨了3D打印中的支撑算法，主要关注自支撑扩展对于挤压型3D打印机的应用。作者陈岩在导师刘利刚的指导下，研究了如何优化3D打印过程中的支撑结构，包括减少多余支撑和优化支撑柱结构。论文还包含了算法的设计、实现、实验结果以及对未来工作的展望。" 3D打印的支撑算法是3D打印技术中的一个重要环节，特别是在基于挤出技术的3D打印机中。这种技术通常需要在模型的悬空部分下方生成支撑结构，以防止在打印过程中因缺乏支撑而造成变形或失败。支撑结构的设计直接影响着打印质量和后期处理的复杂性。 论文首先介绍了3D打印技术的背景及其重要性，包括相关领域的研究进展。然后，作者详细阐述了所设计的算法思路，该算法旨在提高支撑结构的效率和合理性。算法内容包括两大部分：一是通过特定策略减少不必要的支撑，以降低材料浪费和后期清理工作；二是优化支撑柱的形状和分布，以增强支撑稳定性同时减少对打印表面的影响。 在算法的改进部分，论文详细讨论了两个关键点。第一，通过分析模型几何特征，精简了多余支撑，确保只有必要的支撑被生成。这一步骤减少了打印时间和成本，同时降低了去除支撑的难度。第二，优化了支撑柱的结构，可能涉及柱体的排列方式、形状或连接方式，以提升支撑的力学性能，使得支撑更易于去除且不会损伤打印件。 实验部分展示了算法的实施效果，通过与Cura软件的内置支撑算法进行对比，证明了文中提出的算法在减少支撑量和提高打印质量方面的优势。最后，作者进行了总结，强调了研究成果的意义，并提出了未来可能的研究方向，比如进一步优化算法以适应更多类型的3D打印模型和材料，或者探索自动化的支撑结构设计方法。 这篇论文的贡献在于为3D打印技术提供了一种更为高效和实用的支撑生成策略，有助于推动3D打印的工业化应用和个性化定制。