近日，中國(guó)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打印（快速制造）領(lǐng)域取得研究進(jìn)展，提出了一種快速、廉價(jià)制造大物體的技術(shù)。該研究成果已被SIGGRAPH 2016會(huì)議接收，并全文發(fā)表在ACM Transactions on Graphics上。論文第一作者為中國(guó)科大計(jì)算機(jī)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(lái)逐漸成熟和廣泛使用的快速成型制造技術(shù)。3D打印通過(guò)快速自動(dòng)成型系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)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(jī)打印尺寸有限，無(wú)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(shì)，提出一種快速、廉價(jià)的分塊制造大物體的方法。該方法將3D模型表達(dá)為內(nèi)部的凸多面體粗略表達(dá)及外部的精細(xì)表達(dá)：凸多面體的面由激光切割板塊通過(guò)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(gè)3D打印部件貼附到支撐結(jié)構(gòu)上保證物體表面的細(xì)節(jié)外觀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法比簡(jiǎn)單的分塊打印方法節(jié)省60%的材料成本和制造時(shí)間，并使得制造出的物體滿(mǎn)足所要求的連接強(qiáng)度、整體平衡性及可打印性。

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