近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教授劉利剛研究組在3D打?。焖僦圃欤╊I(lǐng)域取得研究進展，提出了一種快速、廉價制造大物體的技術(shù)。該研究成果已被SIGGRAPH 2016會議接收，并全文發(fā)表在ACM Transactions on Graphics上。論文第一作者為中國科大計算機學(xué)院特任副研究員宋鵬。

　　3D打印和平面激光切割是近年來逐漸成熟和廣泛使用的快速成型制造技術(shù)。3D打印通過快速自動成型系統(tǒng)與計算機圖形數(shù)據(jù)結(jié)合，可以制造出各種形狀復(fù)雜的物體。然而，3D打印機打印尺寸有限，無法直接打印體積較大的物體。與3D打印相比較，平面激光切割雖然只能制造具有2D形狀的物體，但其制造材料成本低、切割速度非常快。

　　研究人員結(jié)合3D打印和平面激光切割各自的制造優(yōu)勢，提出一種快速、廉價的分塊制造大物體的方法。該方法將3D模型表達為內(nèi)部的凸多面體粗略表達及外部的精細表達：凸多面體的面由激光切割板塊通過空間的自鎖結(jié)構(gòu)組裝成內(nèi)部的支撐結(jié)構(gòu)，然后將多個3D打印部件貼附到支撐結(jié)構(gòu)上保證物體表面的細節(jié)外觀。實驗結(jié)果表明，該方法比簡單的分塊打印方法節(jié)省60%的材料成本和制造時間，并使得制造出的物體滿足所要求的連接強度、整體平衡性及可打印性。

　　上述工作得到國家自然科學(xué)“優(yōu)秀青年”基金、國家自然科學(xué)基金和中科院“百人計劃”的支持。