“金字塔算法”可助3D打印节省67.7%的原材料

如果你还没有买到新年礼物，那么现在订货或许已经来不及了。不过也不是没有变通之法，比如本文要介绍的3D打印圣诞树。加拿大西蒙弗雷泽大学计算机科学教授Richard Zhang与来自我国浙江大学的来访博士生Ruizhen Hu，声称他们已经开发出了世界首个可用于“分解3D物体”的锥体部分算法。该算法的最大特点，就是对3D打印原料的超高效“零浪费”。

　　

　　恰如其名，这种锥体(金字塔形)具有平坦的基座和“三角边”。而该算法在节省时间的同时，也减少了对打印材料的浪费。

　　常规3D打印大多通过融化沉积塑料的方式，一层层地堆叠起索要打印的物体。这意味着垂直部分也必须用材料填充来提供支撑。

　　在打印完成后，多余的支撑塑料又要被去掉，这么做显然既费时又费料。

　　

　　张教授表示，算法的难点在于如何将一个3D对象分解成数量相当大、但是体型尽可能小的锥体部分。当然，在实践中，大家都知道并不是所有的对象都可以被分解称锥体组件。

　　为了让算法更加实用，张教授他们想到了一个聪明的办法，那就是将物体简单地分为两个部分，然后在分别完工后再粘到一起。虽然并不完美，但是该算法比人为选择去除冗余的方案效率高出67.7%左右。

　　除了直接打印3D物体，该算法还提供了模具制造和铸造领域的一个可能改进。因为模具也制造过程中也需要一个稍薄或易碎的支撑组件，然后在铸造完成后去除——但这可能导致成品的部分破损。

　　研究人员称，金字塔形的结构(pyramidal construction)无需用到这样的支撑元素。

　　最后，虽然该算法并未商业发行，但是相关研究论文已经在SIGGRAPH Asia 2014大会上展示过。

　　[编译自：Gizmag, 来源：Simon Fraser University]