3d打印技术教案模板下载（精选多篇）

推荐第1篇：3D打印技术教案

《3D打印技术》教学创新设计方案

一、教学目标

1.知识与技能

(1)扩大学生的知识面,开阔视野。(2)培养学生独立思考的能力,培养学生的发散思维。

(3)培养学生的协作精神。 2.教学重点: 过程与方法

通过学生课前搜集资料,师生课堂共同介绍了解3D打印技术,学生进行讲解和展示,培养学生独立学习思考的能力,通过对3D打印技术立场的讨论,培养学生的发散思维。

3.教学难点:

如何用最简单直观的方法讲解、了解科技前沿的知识。

4教学流程

4.1利用多媒体先入为主,激发兴趣,导入内容请同学们观看电影《十二生肖》中的一段场景,(成龙戴着手套摸了一下兽首,瞬间铜像数据就被远程传输到了电脑里,随即一个一模一样的兽首铜像被“打印”了出来。)请问你认为电影中的场景实际生活中能实现么？这种技术叫3D打印技术。对大多数同学来说,这项技术是很陌生的,今天我们就通过本节课揭开3D打印的神秘面纱。

4.2教师简单介绍:3D打印的实际操作过程到底是怎样的,当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,如何解决难题。给大家准备了两段视频,下面给大家展示一下，视频一:卡通人物打印过程。学生观看视频后讨论其打印过程,并根据自己的理解进行讲解,之后由师生总结用液体打印物体的方法。视频二:打印金属的过程。学生观看视频后讨论其打印过程,并根据自己的理解进行讲解,之后由师生总结用粉末打印金属的方法。教师的专业指导:光固化,光辐射固化技术包括紫外光、微波、红外光、激光等的辐射固化,它们利用光的波动性产生激发分子,且波长越短,穿透能力越强,固化效果越好。另一种是电子束、χ射线、γ射线等对聚合物的辐射固化,它们是利用光的粒子性,不仅产生激发分子,而且还产生电离。因此,这两类辐射固化的机理不同。目前研究最多的也是紫外光固化和电子束固化这两种方式。教师的拓展性提问:3D打印技术有望在以下几个行业中得到广泛使用:传统制造业、医疗行业、文物保护、建筑设计行业、配件饰品行业。在这些行业中你觉得可以如何使用3D打印技术？下面请同学们大胆想象展开讨论。之后由教师展示PPT。(1)3D打印的食品:面包、巧克力、蛋挞等。

(2)3D打印的房屋:英国3D打印房屋,采用纤维尼龙结构作为骨架,来代替实心的墙体。房屋组件采用激光烧结的生物塑料,这比用沙子或混凝土印制的质量更好。

(3)全球首辆3D打印汽车时速可达112公里,该款汽车并非玩具,而是真能开在路上跑的家伙。

(4)3D打印足球鞋:蒸汽激光爪(VaporLaser Talon Boot),运动品牌NIKE公司就设计出了一款3D打印的足球鞋。整双鞋只有150多克重。能提升足球运动员冲刺能力。

(5)其他方面:美国3D打印枪支、3D打印机制作钢铁侠的手套、3D打印笔。(6)医疗方面:使用3D打印出人的头骨,来替代患者原本高达75%已受损骨骼。此

外还有3D打印的肝脏组织,耳朵,骨骼,血管等人体器官。

问题思考的逐步深入:3D是否能够打印人体,讨论其可行性。说明3D打印的两面性。 (1)将来的工业革命。(2)过于神话。(3)新瓶装旧酒。这个环节一定要让学生们充分的展示自己的思想,立场问题不存在答案的对与错,鼓励大家积极的开展讨论与交流。比如:3D打印的发展也会遇到他的瓶颈期,例如材料的限制,如果将纳米技术与3D打印技术结合,将会有更新的突破和发展。延伸:4D打印的思想已经诞生,第四维度指的是时间。让打印出的物体有智慧,随时间推移自我变化„„最后,通过本节课同学们的收获和感悟是什么,让大家谈谈自己的感想。学无止境,科学创造也是无止境的。希望同学们在今后的学习生活中,把你的视野放得的更宽,思路扩的更广。

5教学反思依据本节课的教学目的:扩大学生的知识面,培养学生独立思考的能力,培养学生的发散思维,培养学生的协作精神,锻炼 学生查阅资料的能力。因此，上课前对学生布置课前准备工作,要分工明确具体。例如,对3D打印的简介这种简单的问题,完全可以留给学生完成;而3D打印的展示,网络

资源丰富,可以调动学生自主查找相关图片和视频,制作PPT,并在课堂展示,这样 在个别环节采用学生的参与取代老师的讲解,充分调动学生的积极性,并且使学生在

查找资料的过程中有更多的收获和体会。

推荐第2篇：3D打印技术

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术。作为一种综合性应用技术，3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有较高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备，它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。目前3D打印技术主要应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域。除此之外，在生物工程、医学、建筑、服装等领域也开拓了广阔的空间。

目前，青岛已经积极展开了这方面的科研和应用工作。在科研领域，中国海洋大学、青岛大学、青岛科技大、中国石油大学等高校以及国内一些知名院校在青岛设立的研究平台已经在机械控制、产品设计、三维扫描和打印材料开发等领域开展了相关研发活动。此外，西安交通大学青岛研究院项目日前也正式签约胶州，未来研究内容包括了3D打印技术和项目成果的合作转化，逐步实现批量生产等。目前，胶州一家企业与西安大学签订了合作协议，就3D打印项目在产品、技术、材料和人才等方面展开合作。在应用领域，青岛市目前已经有多家企业在3D打印技术应用和产品市场上走在行业前列。作为青岛市最早将3D打印运用到工业生产的企业，海尔集团正在从事3D打印技术的开发应用；青岛尤尼科技有限公司2012年开始研制3D彩色打印机，主要应用于工业设计、艺术品设计、动漫行业、外科医疗、儿童玩具等领域。目前该公司的桌面级3D打印机已经完成试制，工业级3D打印机预计2014年完成样机制作，将成为国内首台工业级3D彩色打印机。

总体来看，3D打印技术进一步扩展其产业应用空间，仍面临着多方面的瓶颈和挑战，如打印成本昂贵、打印材料受限、精度和效率不足、产业环境有待成熟等。目前3D打印产业从技术成熟到适应市场并广泛应用需要一定的时间，对于其市场规模的短期发展不宜过分高估，要防止在技术尚未完善时就大规模扩张产能。因此，现阶段我市对3D打印领域的投入应以加强创新研发、技术引进和储备为主，积极开拓产业化商业化路径，争取在未来的市场竞争中占据有利地位。

“十二五”时期是青岛市着力促进经济发展方式转变和产业结构调整的关键时期，也是全市制造业由“投资拉动、总量扩张”的外延式发展战略，向“科技引领、创新驱动”内涵式发展战略进行转型升级的重要时期。建议我市从以下领域采取有效措施，促进3D打印技术与我市制造业转型发展相结合，开拓青岛制造新的发展途径。一是加快制定3D打印产业发展规划；二是加大与制造业相关领域的结合；三是加强软件集成和打印材料的研发应用；四是完善技术规范与标准；五是健全产学研用技术创新体系；六是利用大企业需求带动产业进步。

推荐第3篇：3D打印技术

3D打印技术

基本概念

3D打印机出现在上世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。

原理

3D打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言，具有速度快，价格便宜，高易用性等优点。

3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。随着这项技术的不断进步，我们已经能够生产出与原型的外观、感觉和功能极为接近的3D模型。 说的简单一点，3D打印是断层扫描的逆过程，断层扫描是把某个东西“切“成无数叠加的片，3D打印就是一片一片的打印，然后叠加到一起，成为一个立体物体。

应用领域

汽车制造业,医疗

相关新闻

全球首辆3D打印汽车时速可达112公里

“3D打印”火了 闽企跃跃欲试

一股“3D打印热”从美国股市传至国内A股市场，“3D打印技术”受到资本追捧；福建已有企业涉足该领域

国外艺术家用3D打印机“打印”出了一个小型3D城市，里面的建筑物非常精致（资料图）

东南网-海峡都市报8月31日讯（记者 林可 周锡银 文/图） 将一项产品设计转化为3D数据，录入3D打印机，添加合适的“墨水”后，就能直接打印出实物——近日，一股“3D打印热”从美国股市传至国内A股市场，不少涉及3D打印领域的企业股价连创新高。

3D打印技术为何受到热捧？3D打印机如何使用，主要应用于哪些领域？普通居民现在能买到3D打印机吗？福建制造企业有没有掌握这一技术？带着这些问题，本报记者多方调查，为您揭开“3D打印”的面纱。

市场动向

有望改变制造业“3D打印”成资本宠儿 美国两家3D打印机生产商8月股价大幅上扬，这股“3D打印热”烧到国内A股市场，涉及3D打印领域的企业股价连创新高。由于3D打印需运用到激光技术，我省一些生产激光晶体元器件的上市企业，股价业有不小涨幅。

“3D打印”为何成为资本宠儿？据业内人士介绍，3D打印受到热捧，是因为该技术有望改变制造业形态。

据介绍，“激光3D打印”，又叫选择性激光烧结（SLS），即快速成型技术，其原理是将一项产品设计转化为3D数据，然后将这些数据录入3D打印机，使用合适的添加剂进行逐层打印，然后叠加到一起，成为实物。由于3D技术可自动、快速、直接、准确地将产品设计直接转化为实物，因此将有效缩短产品研发周期、提高产品质量并缩减生产成本。3D打印技术在美国已经产业化，在国内也已起步。

受益“3D打印热”一闽企股票大涨

受益这轮“3D打印热”，福建上市公司——福晶科技的股价也有不小涨幅。前日，该公司股价涨停。据了解，公司主营业务属于光电子产业，是全球领先的非线性光学晶体与激光晶体元器件制造商。由于3D打印需要运用到激光技术，因此该公司股价上涨。

昨日，记者从南京、深圳等地3D打印机制造商处了解到，购买3D打印机的福建买家现在还不多。许多经销商表示，他们对3D打印的前景保持乐观态度。他们认为，由于掌握“3D打印”后，制造企业可有效缩短产品研发周期、提高产品质量并缩减生产成本，作为制造业大省，福建加工制造类企业也需要掌握3D打印技术。

输入数据就可打印出实物

昨日，记者电话采访了国内一家3D打印机制造商——南京紫金立德公司。该公司销售代表介绍，他们公司的3D打印技术是以色列的，目前国内自主掌握3D打印技术的企业较少，能批量生产全套设备的大厂家也只有几个。 蔡先生说，3D打印机是按照所使用的添加剂划分的，有塑胶的，也有金属的，而他们公司制造的3D打印机，使用的是pvc膜。据介绍，紫金立德制造的3D打印机，可将按照电脑里的3D数据，将pvc膜进行切割、叠置，然后烧结成实物。打印出的产品坚固耐用，可以在上面打孔、抛光。

据介绍，除“打印”茶壶等不太复杂的生活用品外，3D打印机还能“打印”齿轮、螺丝钉、涡轮增压零件等工业用品。

蔡先生告诉记者，目前，3D打印机主要用于工业设计、制造等领域。传统的制造技术，需要专门“开模”，时间周期长，单价高，而3D打印机的特点是，只要你提供产品设计及数据，过两三个小时，就能拿到实物，省时省力。

3D打印用的是“固态墨水”

据了解，3D打印机与普通打印机，最大的区别是“墨水”，3D打印机的“墨水”，也就是添加剂，从液态转成固态，如塑胶、硅、金属粉等。

目前的3D打印机，分堆叠法打印与烧结法打印，原理基本都是多层分片打印，而堆叠、烧结只是成型

技术的区别。堆叠法只能成型塑胶、硅之类的添加剂，对固化反应速度有要求，而烧结可以用激光的高温对金属添加剂进行处理加工。

“我们的打印机，主要通过打印喷头，按照3D图片，进行堆叠。”昨日，浙江一家3D企业市场部有关负责人陈女士告诉记者，3D打印首先要有一个设计图片，然后将文件录入，准备好打印需要的添加剂，就能够开始直接打印了，3D打印机通过打印喷嘴开始从打印底盘一层层堆叠，过不了几分钟，就能打印出实物成品。

便宜的3D打印机只要三千多元

3D打印机哪里有售？记者发现，福州市面上还并没有3D打印机专卖店，但3D打印机在部分购物网站有售，价钱在几千到几万元不等，最便宜当数个人打印机，定价在3000多元。

据了解，国内的3D打印机，按照打印机的喷头数量定价，比如，单喷头的3D打印机，要近4000元，双喷头的打印机则要7000多元。单喷头与多喷头的区别主要在于，在打印中，双喷头可以打印两个颜色的实物，而单喷头只能打印一个颜色的实物。

深圳一家3D打印机厂商的负责人刘先生表示，他们的打印机出口较多。陈女士也表示，他们公司的产品主要都是销往美国、澳大利亚等国家，国内需求还不够旺盛，主要是因为国内对3D打印机的认知、普及还不够高。

许小曙

湖南华曙高科技有限责任公司 总经理

许小曙，1990年毕业于美国科罗拉多矿业大学，获得博士学位。

早在1996年，就曾因在CH-46直升机相关研究项目中“史无前例的杰出工作”，荣获了被誉为“应用科学的诺贝尔奖”的“美国科学技术创新奖（R&D 100）”。该奖项用于奖励每年在世界范围内评选100个最杰出的科技成就，是世界应用科学中的最高奖项。

自1997年以来，在美国DTM公司和3D Systems公司工作12年，先后担任先进制造主管，软件开发总监及高级顾问等职务，是SLS SinterStation 2500+, Vanguard, HiQ and Pro 系列设备实现产业化过程的原创者之一。2011年4月，许博士被国际分层制造行业权威协会AMUG-Additive Manufacturing Users Group授予终身成就奖（“Dinosaur Award” ——恐龙奖）。该奖项用以表彰在SLS和SLA领域做出长期卓越贡献以及具有领导力的人士，全世界仅十余人获此殊荣。他在业内被认为是目前世界上最了解该技术的人，有“SLS之父”之美誉。

许小曙博士2010年回到中国，成立湖南华曙高科技有限责任公司，研发和推广拥有中国自有知识产权的SLS设备，材料及相关服务。

王运赣

上海富奇凡机电科技有限公司 董事长、教授

王运赣，华中科技大学教授、博士生导师，上海富奇凡机电科技有限公司董事长，20世纪90年代初开始致力于快速成形技术的研发，主编出版了11本有关快速成形/3D打印技术的专著，拥有12项中国专利，所在公司已批量生产和销售具有自主知识产权的7种快速成形设备。

入门级开源3D打印机项目技术简介

更多内容前往：个人3D打印机小站

简介

三维立体打印的技术。三维立体打印机，也被称为快速成型打印机。它是利用普通打印机的原理，将打印机和计算机连接起来，把原料装入机身，通过计算机的控制，用激光注射器将原料一层一层累积起来，最后将计算机上的蓝图变成实物。

3D打印机在90年代中期就出现了。在过去十年里，它已经被设计师、工程师以及科学家用来制造一次性的机械产品以及模型。他们通过一层一层堆积的液体和粉末来生产物体。助听器生产部门利用3D打印机扫描患者的耳朵轮廓后复制出合适的助听器；汽车定制公司也在利用这套设备为汽车爱好者提供专门的汽车部件；消费电子产品厂商用它来完成对产品功能的设计，以避免在大规模生产后修改设计；医生用它来制造实习模型；博物馆用它复制真品，以避免参观者损毁真品。

但是，这套机器价格不菲，每套大约需要10万美元。最近几年，价格下降到约1.5万美元。如此昂贵的费用也只有大型公司才能负担。

本项目的目标是为了制造出价格在1000美元之内的桌面3D打印机，方便设计师，工程师，科技人员甚至是普通爱好者的使用。

市场前景

三维打印机不仅使立体物品的造价降低，且激发了人们的想象力。未来三维打印机的应用将会更加广泛。

3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。这项技术目前正迅猛发展,已越来越引起人们的广泛重视。

3D打印机在哪些领域使用有何用处3D打印技术作为一种高科技技术，综合应用了CAD/CAM技术、激光技术,光化学以及材料科学等绪多方面的技术和知识，让产品设计、建筑设计、工业设计、医疗用品设计等领域的设计者，第一时间方便轻松的获得全彩色实物模型，便于重新修定CAD设计模型,从而节省了为错误设计制造工艺装备的费用,并节省了研制时间。

随着技术的进步，现在3D打印机在电影动漫、气象、教育、外科医疗等领域都能发挥独特的作用。在教育领域，3D打印机能够将抽象概念带入现实世界，将学生的构思转变为他们可以捧在手中的真实立体彩色模型，令教学更为生动；在建筑领域，3D打印机能够为曲面异形建筑的重要精密构件快速制作精确模型，实现传统建筑模型制作无法达到的工艺水平；在工业生产领域，3D打印机可以为金属铸件直接打印模型、模型插件和图案；在地理空间领域，3D打印机可以轻松将GIS数据转化为三维地形及城市景观模型或沙盘；而在娱乐艺术领域，3D打印机还可根据电子游戏、三维动画以及其他创作产生的三维数据轻松制作自定义头像和雕像。

但如果要将3D打印机像电脑一样应用到我们普通消费者的生活中，还存在一些具体的问题：首先是购买成本问题，不同三维打印机的报价相差很大，但依旧徘徊在几万到几十万人民币，这个数字对家庭用户来说，不如去买套房子；其次是打印材料问题，3D打印机的成型材料多是采用化学聚合物，在这里，我们不仅仅是担心它的后期使用成本问题，而且如果要让它融入我们的家庭生活，那么这种材料是否安全将是一个很重要的参考因素。

不过我们还是期待，随着技术的不断进步，这些我们担心的问题都会迎刃而解，3D打印机会在未来像照相机、扫描仪一样进入千家万户，为我们的生活增添无穷乐趣。 优势

我们拥有一套完整的实现低成本3D打印机的系统方案，该方案设计制造的3D打印机可以满足设计师，工程师，爱好者们的基本需要，并且在价格上大大低于昂贵的快速成型系统。能够实现每位设计师，爱好者或者是个人都能够拥有一台3D打印机的梦想。

技术规格

使用技术 FFF (熔融纤维制造)/热塑挤压

尺寸 500 mm (W) x 400 mm (D) x 360 mm (H) 重量 7.0 kg 打印范围 200 mm (W) x 200 mm (D) x 140 mm (H) 打印耗材原料 PLA,、HDPE、ABS等，使用3mm直径细丝 耗材价格 PLA:195元/kg，HDPE:97元/kg，ABS:150元/kg 打印速度 每小时构建实心物体为15.0 cm3 (使用PLA测试, 其他材料都差不多) 精度 喷嘴直径0.5毫米，最小打印2毫米的物体，定位精度0.1毫米，每层厚度0.3毫米

硬件部分 控制芯片

主板芯片 Arduino

上图所示的主板是整个系统的核心控制部件。其核心是一片Sanguino，它是一块Arduino兼容的主板由一块ATMEGA644P芯片驱动。

Arduino是源自意大利的一个开放源代码的硬件项目，该平台包括一片具备简单I/O功效的电路板以及一套程序开发环境。Arduino可以用来开发可独立运作、并具互动性的电子用品，或者也可以开发出与PC相连的周边装置，同时能在运作时与PC上的软件进行沟通。 Arduino平台由两部分组成：硬件（包括微控制器、电路板等）和软件（编程接口和语言）。平台的两个部分都是开源的。如果需要，您可以下载 Arduino 的图表、购买需要的所有独立部件、切割电路板并从头开始制作一个电路板。

同样地，Arduino 旨在提供一个简单的界面和一个将所有功能集于一身的包，同时尝试提供其他优点： 低成本

可以从头开始构建便宜的 Arduino 板，并且预组装的组件十分便宜。Arduino Diecimila 花费大约 35 美元。 跨平台软件

获得适用于 Microsoft Windows、Mac OS X 和 Linux 的 Arduino 软件。 简单的语言

Arduino 开发人员尝试使语言可以被初学者轻松掌握，但是对于高级用户足够灵活。 开放源码

Arduino 从上到下完全是开源的。如果需要构建或修改软件，您可以随意执行。此外，Arduino 的官方 Web 站点包含丰富的维基，其中的代码样例和示例都是免费共享的。

Arduino成本低功能强大的特点，满足了低成本3d打印机项目的需求，是理想选择。

该主板连接了所有的周边扩展，用来驱动整个3d打印机，其中包含了3个步进电机接口，还有四个RJ45接口用于连接挤压控制电路板，该电路板用于控制打印头，此外主板上还配备一个SD卡插槽及ATX电源接口。 以下为该主板最新版本的电路原理图：

步进电机控制板

该电路板用于控制步进电机，通过两个极限开关来获得输入。基于Allegro A3982 步进电机驱动。此步进控制芯片价格和性能上都有相对的优势，满足3D打印机低成本和功能充足的特性。

以下为该电机驱动板最新版本的电路原理图：

打印头控制板

该电路板由PWM驱动板，DC电机驱动板，温度传感板，RS485接口和一块Arduino组合而成。该板用于控制在打印过程中的材料输出。 以下为该打印头驱动板最新版本的电路原理图：

机械结构

整个设计结构包含了多种材料，以下为罗列的部件名称： 部件名称 备注

长棒 8mm直径，镀锌表面铁棒 轴承 皮带

挤压部件(打印头) 螺丝、螺帽、五金、DIY扣件 轨道扣件 步进电机 NEMA 17 或 NEMA 14 PCB/集成电路

装配部件 3D打印制作，使用设计的3D数据

厚、薄钢板 4mm - 6mm 厚，至少 42cm x 40cm 螺柱 轨道扣件

构造组件

使用3D设计软件将3D打印机上的各个部件进行设计，并使用快速成型技术来制作这些部件。 部件罗列见下图：

由 3D打印服务 提供打印制作。

软件部分 控制系统固件 控制主板和打印头控制板为整个3D打印机系统的核心部分，两个控制芯片都采用开源Arduino硬件。可以通过Arduino平台方便的进行控制固件的编程和安装。

打印机软件

打印程序用于将设计好的STL格式文件转换成打印机可以读取的格式，并将该格式文件的数据信息传给打印机。打印机固件识别此格式3d数据信息，通过控制芯片来，进行打印输出。

我们使用一套通用的3D打印机程序与打印机固件进行交互通信，输入的文件格式现在仅支持STL，绝对多数的3D设计软件支持此格式的输出，因为设计师可以不需要使用额外的软件来输出需要制作的3D模型。

该打印机软件使用Java，可以用于Windows, Mac, Linux 多平台。

打印机软件界面截图：

原料耗材 材料选择

材料 单价 规格

PLA 195元/kg 3mm细丝 HDPE 97元/kg 3mm细丝 ABS 150元/kg 3mm细丝

打印案例

下图为3D数据与打印结果的展示图：

Magicfirm MBot 3D打印机

耗材决定能力边界—3D打印技术原理

3D打印技术在原理上并不复杂。与传统制造业在材料上做减法不同，它奉行的是加法守则。要打印一个东西，你首先要有一张3D立体图，配套的软件会把这张图上的物体进行一系列数字切片，并将切片信息传送到打印机，打印喷头立刻启动，根据切片信息，一层层极薄地堆叠出立体物件。

在这一核心“秘笈”指导下，不同打印机有不同的流派打法，而使用的“墨水”则是其中的关键。

在北京北五环外永丰科技园的北京计算中心，一台售价160万元人民币的Objet3D打印机，已经在这里服务一年有余。这台双缸洗衣机大小的银灰色打印机，使用光敏树脂耗材，这是一种遇紫外线照射会立刻变硬的特殊材料，另外一种支撑材料也必不可少。在电脑的三维数据图像的控制下，打印机的六个喷头以16微米的厚度，一层层喷出液态材料，物体的部分使用光敏树脂，其余部分则喷出填充材料，每喷一层，就进行一次紫外线照射，液态材料随即变硬。

打印完成后，最初从打印机肚子里拿出的是一个立方体，需要再给它洗个澡，冲去填充材料，打印的东西就“水落石出”了。

Stratasys公司使用的则是一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是将一根粗的塑料绳，在喷头内熔化液体，一层层沉积塑料纤维成型。还有一些系统使用粉末微粒作为打印介质，最常用的是石膏粉，粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，然后由喷头喷出的液态粘合剂进行固化，或者用“激光烧结”，熔铸成指定形状。 耗材的扩展，决定了3D打印机的能力边界。

受到耗材的限制，3D打印最初的应用主要局限在样品制作。汽车零部件制造商或齿科医生在完成一个产品设计时，往往需要用一台3D打印机在几个小时内打印出其设计的产品，反复修改后再投入到规模化的生产线制造，这种样品制作方式相比传统的模型制作极大地节约了时间和材料成本。

随着可供打印使用的耗材的不断拓展，3D打印也逐渐具备了制作成品的可能。这是3D打印技术一个质的飞跃，这种变化在最近两年才逐步发生。2011年，钛合金和不锈钢材料的使用，使波音公司开始用这种技术直接打印飞机机翼，当然这种打印机的体型和价格都在另一个层级上。

目前，仅Objet一家公司已经可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料，两种材料的混搭使用、上色也已经是现实。这些材料的价格便宜的几百块（人民币）一公斤，最贵的要4万元左右。

打印手枪、药物、建筑—盘点2012十大3D打印产品

3D打印颠覆了人们创造东西的能力，让人们将自己的想法转化成电脑上的虚拟模型，将产品制造这项专利从企业领域交还到个人手中。设计癖网站带我们一起回顾过去一年中曾报道过的3D打印产品：

1、3D打印手枪

2、Replicator 2台式3D打印机

3、Go!SCAN 3D白光3D扫描仪

4、按需打印药物3D分子打印机

5、LAYWOO-D

6、MIT廉价专业3D打印机

7、voxeljet连续3D打印机

8、可打印建筑物的“喷石”3D打印机

9、3D打印砖

10、XEOS概念3D打印机

推荐第4篇：3D打印技术

3D打印技术

3D打印技术，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印是一种“自下而上”分层添加材料实现快速产品制造的技术，具有制造成本低、生产周期短等明显优势，被誉为“第三次工业革命最具标志性的生产工具”。

一、3D打印基本概念

传统的切割加工是利用刀具进行材料的切削去除，是一种“自上而下”的加工方式。这种加工方式是从已有的零件毛坯开始，逐渐去除材料实现成型，因此受到刀具能够达到的空间限制，一般很难制造出复杂的三维空间结构。

3D打印技术的成型原理与上述传统方法截然不同，采用材料逐层累加的方法制造实体零件，相对于传统切割加工技术，该方法是一种“自下而上”的制造方法，3D打印的实质是增量制造：“通过增材制造，从零件的电子、数字化描述直接到最终产品的过程”。因此3D打印技术具备两个本质特征：一是数字化模型直接驱动，将产品的数字化模型输入3D打印机，就能直接“输出”最终产品，实现快速制造，不需要制模或铸造；二是基于离散-堆积成型原理的逐层材料添加方式，可成型任意复杂空间结构，具有很高的柔性。

-1-

二、3D打印技术的优缺点。

优点：①不需要机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率；②通过摒弃传统的生产线，有效降低生产成本，大幅减少材料浪费；③可以制造出传统生产技术无法制造出的外形，让产品设计更加随心所欲；④可以简化生产制造过程，快速有效又廉价地生产出单个物品，与机器制造出的零件相比，打印出来的产品的重量要轻60%，并且同样坚固。

缺点：可打印的原材料少、打印精度低、速度较慢、打印成本高。

(3D打印原材料：工程塑料、光敏树脂、橡胶、金属、陶瓷等)

三、3D打印军事应用现状

（1）2012年，美国Sciaky公司的新型电子束3D打印技术取得重要突破，具备大型金属部件加工能力，美国国防部和洛克希德•马丁公司准备将其用于生产F-35战斗机的钛、钽、铬镍铁合金等高价值材料的高品质零部件，前期检测全部达到要求。

（2）3D Systems公司的激光熔融技术取得重要进展，美国空军将在此基础上开发用于打印F-35战斗机和其他武器系统的3D打印机。

（3）美国太空制造公司的太空3D打印技术的成熟度达到6级，具备在太空中的模型或样机演示能力，2012年11月获得NASA的第二阶段合同，进一步将技术成熟度提升到8级，完成实际系-2- 统并通过试验和验证，最终具备应用于太空站维修、升级和延寿，载荷升级改进，硬件太空制造等方面的能力，2014年向国际空间站运送首台3D打印机。

（4）早在2002年，美国就开始将激光成型钛合金零件装上战机试验。但由于无法解决制造过程中钛合金变形、断裂等技术难题，美国始终只能生产小尺寸钛合金部件和对钛合金零件表面进行修复。近年，美国积极开展3D打印技术生产大型钛合金部件的研究。美国军方和军工企业正与3D Systems和Sciaky等3D打印技术公司合作，推进大尺寸钛合金3D打印技术在战斗机制造上的应用。

（5）2013年，美国开始使用3D打印技术批量生产喷气发动的燃料喷嘴。在3D打印技术应用于轻型物质制造方面，2013年，美国“固体概念”公司成功制造出世界上首支3D打印金属手枪，能够连续发射50发子弹并保持完好。

（6）维修方面，美国已开始部署基于3D打印技术的维修保障装备。2012年7月和2013年1月，美军部署了两个移动远征实验室，用于装备维修保障。此移动远征实验室是一个20英尺长的标准集装箱，可通过卡车或直升机运送至任何地点，利用3D打印机和计算机数字控制设备将铝、塑料和钢材等原材料加工成所需零部件。此举可以在战场快速生成需要的零部件，甚至快速设计和生产急需的装备，实现及时精确保障。此外，美国陆军开发了一种轻质便宜的3D打印机，可以放到背包中，用于在

-3- 战场中快速、便宜地制造替换零件。

（7）我国的激光快速成型3D打印技术已达到世界领先水平。北京航空航天大学已掌握使用激光快速成型技术制造超过12平方米的复杂钛合金构件的技术，并成功应用于武器装备研制，相关成果“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成型技术”获2012年度国家技术发明奖一等奖。西北工业大学掌握了一次打印超过5米长的钛金属飞机部件的3D打印技术。

（8）我国是世界上唯一掌握钛合金大型主承力构件激光快速成型制造技术并工程应用的国家。北京航空航天大学和西北大学的3D打印技术已成功应用于多个国产航空项目的原型机制造。我国自主研发的大型客机C919的主风挡窗框、大中央翼根肋，正在设计的新型战斗机的钛合金主体结构均采用激光快速成型技术制造。

（9）据报道，歼-10飞机研发用了近10年时间，而运用3D打印技术后，我国在3年时间内就推出了舰载机歼-15，直接跨入第三代舰载战斗机方阵。在我国国防科技装备领域，目前，3D打印技术已被全面应用于歼-20隐形战斗机和歼-31第五代战斗机的研发中。有外媒惊呼，3D打印机正在制造空军发展的“中国速度”。

加快3D打印技术的发展与应用是弥补我国当前武器装备设计、制造与维修保障能力的不足，提升研发效率，降低制造成本，提高维修保障时效性与精度的有效途径。我国3D打印技术在钛-4- 合金大型复杂整体构件激光成型等方向居于世界领先地位，但整体水平仍有很大的提升空间。应着眼武器装备长远发展，统筹规划，汇聚各方面力量推动3D打印技术的发展与应用，为实现“能打仗、打胜仗”的目标提供技术支撑。一是将3D打印技术作为我国制造业升级的关键，军民融合、整合资源，集全国之力进行发展；二是针对当前存在的问题，加强材料技术3D打印核心关键技术研究，改变我国核心关键设备受制于人的状况；三是积极探索3D打印技术在武器装备建设中的应用，以应用牵引技术发展方向与重点。

四、3D打印技术的实际应用

（一）开源3D打印枪支的例子

美国得克萨斯大学法律系的大二学生和一群自称分布式防御组织成员的朋友发起了一个项目，称为“维基武器项目”：设计出全球第一款可从网络下载蓝图的枪械，并能够完全利用RepRap这样的开源3D打印机制造出来，然后将之与世界共享。2012年7月，利用3D打印机制造的下机匣组装在一把实用的AR-15步枪上，试射了200发子弹，而下机匣部件未见任何磨损。下机匣尤其引起争议，因为法律上认定它是枪械的主体部件，其销售及分销是受到管制的。有了通过3D打印机制造的下机匣，枪械爱好者将能购买其他不受法律管制的部件并进行组装。2012年12月，对3D打印机出产的AR-15步枪进行了测试，在刚开始的测试射击中没有任何质量问题，但在第六次射击时，枪支三处

-5- 涌现分裂。

美国得克萨斯州奥斯汀，科迪﹒威尔逊（法律系25岁学生）演示一支3D打印手枪，可发射一枚子弹。除击针为金属，枪支全部部件为塑料。开源打印枪支使得恐怖主义和社会安全问题变得更为复杂，可能导致枪支泛滥，在政界和民间引发忧虑，因此美国国会众议员史蒂夫﹒伊期雷尔近来呼吁禁止制造3D打印枪。

此外，美国得州“固体概念”3D打印公司设计制造的世界第一把3D打印金属手枪，有30个零件，已经成功射出了50发子弹。该公司打印手枪的目的不是真的为制造手枪，而是要显示3D打印技术在强度和精度方面的技术进步。

（二）3D打印无人飞行器的例子

3D打印技术以其快速成型的特点在产品开发与优化方面具有明显优势。英国南安普顿大学设计和试飞了世界上第一架打印的飞机，采用EOSINTP730尼龙激光烧结打印机。由英国利兹大学学生设计的翼展1.5m的无人机在航展亮相，通过3D打印技术优化结构和空气动力学性能，而用其他方法就很难并且代价昂贵。美国空军也正在应用3D打印机制造无人飞行器。

（三）3D打印隐身斗蓬的例子

DARPA资助的麻省理工学院的3D打印项目之一是梯度折射率透镜（石英）的3D打印。梯度折射率的光学折射率呈梯度变化，其中折射率沿轴向变化的梯度折射率透镜用于消像差；折射-6- 率沿径向变化的梯度折射率光纤能够减少色散，用于提高传输信号的速率或通信容量。梯度折射率光学已经成为光学的新分支。隐身斗篷就是采用梯度折射率材料实现的，使入射光线在物体周围偏转并绕开实现隐身目的，是目前光学领域的一个热点，在国际光学权威期刊上多次相关论文。实现负折射率的唯一可能是通过超材料----一种人工材料，之所以具有特殊光或声波性能，不是因为其成分，而是因为其特殊结构，可用3D打印。

（四）3D打印弹头的例子

洛克希德马丁申请的打印弹头的专利，通过逐层添加熔融材料制造弹头结构，高能密度技术可以是激光、电子束、等离子体等，与高冷却速率结合制作均匀微结构，给料可以是丝状或粉末，添加过程中可变材料类型。

（五）3D扫描士兵制作修复假肢的例子

这也是美军计划的一个项目，在士兵投入战场之前对其进行三维扫描，用于3D打印符合士兵个人特性的修复假肢，以备服役期间伤残治疗之需。

（六）3D打印飞机零件的例子

飞机框架传统造工艺需要万吨级重型锻造装备、系列大型锻造模具等。传统制造工艺的材料加工量大，利用率低，加工周期长，成本高。

（七）医学辅助快速原型制造

例如，某患者颅底肿瘤位臵深，肿瘤与颈内动脉、视神经、

-7- 垂体柄等周边重要结构关系复杂，手术难度十分大。

湘雅医院神经外科，依据患者的CT和MRI（核磁共振）图像建立实际模型，用3D技术打印颅内复杂肿瘤原型，让医生在手术前充分了解脑内肿瘤部位周围组织的毗邻关系，在完整切除肿瘤的同时最大限度地保护肿瘤周围正常组织，降低了并发症和后遗症的发生率。2014年1月4日，手术成功。

（八）人体骨骼快速制造

2012年，生物打印技术的发明者之一，曼彻斯特大学教授Brian Derby在《科学》杂志上发表了综述，阐述了用打印技术生产细胞和组织结构的新进展，以及该技术用于再生医学的前景。Derby教授介绍了利用3D生物打印实验，制造多孔结构骨骼“脚手架”用于生长细胞，之后植入人体。这种“脚手架”包含数千微孔，其中注入造骨细胞。造骨细胞培育生长的同时，“脚手架”生物分解消失。目前世界各地都在对这一技术进行临床试验。

另一种成功的应用是制造钛合金骨骼支架，如3D打印下颚，又如瑞典的一个女孩通过3D打印髋骨移植，摆脱了轮椅。

（九）生物活体器官重造

生物打印(Bioprinting)是用计算机辅助转移工艺制造和装配活性与非活性材料成为给定的二维或三维组织，以生成生物工程结构，可用于再生药物、药理学和基本的细胞生物学研究。

3Ｄ生物打印技术利用类似喷墨打印机的技术，直接生成三-8- 维生物组织，3D生物打印机有两个打印头，一个放臵最多达8万个人体细胞，被称为“生物墨”，另一个可打印“生物纸”所谓生物纸其实主要成分为水的凝胶，可用作细胞生物的支架3D生物打印机使用来自患者自己身体的细胞，所以不会产生排异反应。生物打印机与普通3D打印机的不同之处在于，它不是利用一层层的塑料，而是利用一层层的生物构造块，去制造真正的活体组织。

五、部分领域3D打印发展趋势

（一）工业3D打印

1、在生产流程和生产工艺环节对传统传统制造业的全面渗透和覆盖，特别是在铸造、模具行业广泛应用。

2、稳定性、精密度将会大幅提高，材料可以全面突破，成本大幅降低、打印速度将显著提高。

（二）生物3D打印

1、将不再局限打印牙齿、骨骼修复等方面，打印部分人器官将成为常态。

2、整体应用推广将取决于各个国家的政策支持程度。

3、复杂的细胞组织和器官打印还有很多技术难题需要突破。

（三）军事3D打印

1、将实现武器装备半成品制造、现场塑造和部署，根据周围环境和作战目标，优化调整设计参数，实现环境自适应，大大提高武器装备的环境适应能力、伪装效果和作战效能。

-9-

2、小批量制造成本低、速度快，显著降低武器装备特别是复杂武器装备的制造风险、缩短研发周期。

3、具备快速制造不同零部件的能力，可有效提升武器装备维修保障的实时性、精确性。

-10-

六、3D打印世界之最

世界最大3D打印机：图中这套巨无霸设备名为“big delta”，它高达12米，是专门为进行大型物体3D打印而建造的大型3D打印机。

世界最小3D打印机：这款全球最小的3D打印机名为XEOS，由德国工业设计师Stefan Reichert打造，它的长、宽、高分别为47cm、25cm、43cm，是目前世界上体积最小的3D打印机。

-11-

世界首款3D打印跑车：来自美国旧金山的Divergent Microfactories(DM)公司推出了世界上首款3D打印超级跑车“刀锋(Blade)”。整车质量仅为1400磅(约合0.64吨)，从静止加速到每小时60英里(96公里)仅用时两秒，轻松跻身顶尖超跑行列。

世界首架3D打印飞机：“SULSA”是一架使用3D打印机制造的小型无人驾驶飞机，翼展2米，最高时速可达100英里，还配备有微型自动驾驶系统，可用于巡航。这是世界上第一架“3D打印”飞机，日前已试飞成功。 -12-

世界最小3D打印魔方：这款微型3D打印魔方来自俄罗斯的艺术家格里高列夫之手，堪称世界上最小的魔方，这个魔方的边长只有1厘米，打破了原为1.2厘米的世界纪录。

世界首款3D打印汽车：Urbee 2是世界上首款完全使用3D打印技术制造的汽车，该车配备三个车轮，动力为7马力（5kW），采用后轮驱动，电力驱动模式下Urbee 2的行驶里程可以达到64公里。

-13-

全球首座3D打印桥梁：由MX3D公司负责开发和设计、由Heijmans完成的全球首座3D打印桥梁坐落在在荷兰阿姆斯特丹运河上，这座桥梁将通过3D打印机器人来完成，并且由运河的一端慢慢向另一端完成，而并不像传统建桥方式那样两端同时进行。

世界首座3D打印办公楼：据俄罗斯今日电台网站6月30日报道，迪拜宣布将建造世界上首座3D打印办公楼。计划建造的3D打印办公楼为单层建筑，占地面积约为2000平方英尺(约185平方米)。它将被20英尺(约合6米)高的打印机层层打印出来，办公楼内部也是由3D打印而成。

-14-

世界首辆3D打印摩托车：在今年的加州RAPID 2015展会上，出现了全球首辆全功能的3D打印摩托车。除了发动机、各种电子器件、传送带、制动系统及一些螺栓之外，这辆摩托车的其它部分全部都是用ABS塑料打印而成的，而且它可以承载两位成人骑手的重量。

世界最小的3D打印电钻：来自新西兰的技术宅Lance Abernethy做了一个全世界最小的电钻，关键是这个电钻是能用的。整个电钻的内部结构工作原理和普通电钻一模一样，唯一不同的是这个电钻的钻孔是毫米级的。

-15-

世界最大3D打印建筑结构：2015北京国际设计周，来自北京市侨福芳草地展区中庭空间的VULCAN，成为世界最大的建筑学意义上的三维打印构筑物，获吉尼斯世界纪录。

世界首台3D打印空调：近日，海尔集团在上海举办的世界家电博览会上展示了一款3D打印出来的空调。海尔宣称，这是世界上首款3D打印空调机。这款空调采用了可定制的3D打印部件，可以让消费者实现功能和装饰上的完美协调。该产品售价6395美元，至于产品的上市日期和定价等细节，海尔暂时还没有透露。

-16-

全球首款3D打印金属手枪：美国一家公司制造了全球首款3D金属手枪，而且已经成功发射了50发子弹，手枪的设计出自经典的1911式手枪，这是全球首支利用3D技术打印出来的金属枪。

世界首支3D打印步枪：枪械发烧友“HaveBlue”于2015年在其博客中公布了其3D打印步枪(A.22 步枪)的文档说明书（通过 AR15 论坛），文档中详细说明了打印经历和测试结果，成为首个成功打印出3D步枪并试枪成功的例子。

-17-

全球首个3打印酒店：菲律宾一家名为Lewis Grand Hotel（刘易斯大酒店）的四星级酒店宣称要3D打印世界上第一个商业建筑——别墅式酒店。里面的管道、家具、卫浴等生活设施也都是3D打印的，据说这是世界上首个3D打印酒店式别墅。目前这个项目没有完工，其3D打印机仍处于工作状态。

世界首枚3D打印火箭：新西兰一家名为Rocket Lab的私人航天公司开发出了世界上第一个3D打印的电池动力火箭Electron！堪称人类火箭技术发展史上的一大进步，其搭乘的Rutherford发动机的主要部件几乎都是3D打印制造的。

-18-

推荐第5篇：3d教案

3dmax7.0教案

3d即是三维，三维的物体具有三个从标轴XYZ轴，在空间中占有一定的体积

第一章 概论

重点难点：制作效果图的四大步骤

1、概念：

3Dmax是目前应用最广泛的三维设计软件。这是针对windows平台开发的一款优秀的三维制作软件。

2、用途：

凭借强大的功能和简单上手的特点成为专业的三维建模和画制作软件，在影视广告、建筑设计、装潢、机械设计制造、军事、电脑游戏、医学研究等诸多领域广泛应用。我们主要涉及到室内效果图。

3、窗口：○1界面：标画控制区、状态栏。

4、制作效果图的四大步骤：（如果我们把做图比成建楼的话，）

○1建模：（即盖房的过程）：注意事项：物体单位、网格捕捉、物体名称

○2材质：材质是体现模型质感的重要因素之一。必须为模型赋矛相应的材质，才能表现出具有真实质感的效果。包括不锈钢、玻璃璃质戌感、镀铄、镀金等等

○3灯光：灯光的设置相当重要。在场景中进行灯光设置不是一次完成的耐心才能得到好效果。因为光线照射到室内是非常复杂的，在布光时要考虑实际结构和复杂程度。

○4摄像机：我们可以应用摄像机视图，以降低场景的复杂程度在摄像机视图中只需创建可见面，

作为一个室内效果图设计人员来讲，应注意两件事应该多观察事物和多发信三维设计素材

强调重点：3D概念及用途、室内效果图的四大步骤。

第二章 基本操作

重点：几个视图的理解及实际应用、物体的选择方式、物体的变换、物体的复制

1、四个视图窗口

顶视图（T）、前视图（F）、左视图（L）、透视图（P）

此处可以以长方形模型为例，让学生亲身体验几个视图的意义

2、坐标系统： viw（视图坐标）］

Screen(屏幕视图)

World(世界坐标)

Parent(父坐标系统)

Local（自身坐标）

Grid(栅格坐标系统)

Pick(自定义坐标系统)

3、物体选择方式：

区域选择：矩形、圆形、多边形、套索

基本方法：即鼠标 按名称选择： 编辑菜单 过滤选择集 物体编辑成组

4、物体的变换

移动

旋转

缩放

三者如何选择、快捷键、及精确移动或旋转或 缩放的方法

本节重点是物体的选择方式和物体的变换

难点是四个视图的理解

第三章 物体的复制

一、物体复制

1、Shift 注意各轴的控制

2、利用镜像

3、利用间距复制物体

（利用到二维线体可以稍点）

4、利用阵列复制物体

四者在复制时，还有四项可选参数即复制、实例、参考，并讲解四者的区别

二、捕捉工具

为精确定位、使建模精确、空间角度、百分比和微调

三、对齐物体：用于使当前选定的对象按指定的坐标方向和方式与目标对象对齐

一般对齐

对齐时各轴必须认识透彻，理解轴心与中心的不同

高光点对齐

摄像机对齐

视图对齐

四、撤消和重复

五、物体轴心控制：是物体发生变化时的中心，只影响物体的旋转和缩放。

轴心点控制

集合中心点控制

变换坐标中心控制

结合对齐讲解物体本身轴心的对齐

第四章 建模

一、建模的方法

原始物体建模：

三维实体：长方体、球体、倒角方体、圆柱等等。

二维线体：长方形、圆形、文字、螺旋线等等。

复制物体建模

Shift\\间距\\阵列\\镜像

修改器建模：

复合物体建模

多边形与网格建模

面片建模

二、

三、

四、

五、

NURBS曲面建模 原始物体建模 三维物体建模 二维线体建模 复制物体： Shift 间距工具 阵列 镜像工具 修改器建模

二维升三维命令：挤出、车削、倒角 弯曲、锥化、扭转

编辑曲线与编辑网格、网格光滑 倒角剖面

FFD长方体、FFD4*4*4 晶格

复合物体建模

三维实体复合：布尔运算

二维线体复合：放样、布尔运算 地形、连接

重点：各种建模的方法难点为布尔运算及放样

第五章 材质的编辑

一、

二、

三、

四、

材质编辑器的简介

材质的类型：标准材质;默认材质类型，适合各种模型的表面

光线追踪材质：表现真实反射与折射的光效还可以创建出雾效，半透明、

荧光效果

复合材质：

建筑材质：

各种材质以通用参数

Blinn：以光滑方式进行表面渲染，易表现冷色坚硬的材质。

Phong：适用于光滑对象表面，可以产生强烈圆形高光。

Metal：专用于金属 材质可表现金属强烈反光效果。

Anisotropic：多用于随圆表面物体，能很好的表现毛发、玻璃、陶瓷等

Multi-layer：两组高光控制选项，能产生更复杂的高光效果。

Strau：属性与金属相似，多用于表现金属

Translucent：专用于设置半透明材质，多用于表现光线穿过半透明物体。 Oren nayar blinn：一种可以控制的Blinn类型，它有柔化物体所有边缘

的作用，非常适用制作绒毛效果。

贴图及贴图坐标

反射、高光、阴影、漫反射、自发光、折射、不透明、凸凹、等等 各类型材质的具体设置 金属类 玻璃

不透钢

木材

石材

半透明材质

灯材质

布料

墙壁

各式地板

通过具体材质的参数设置，让学生逐步明确各个属性参数的实际意义，以便在今后的学习中活学活用。

第六章 灯光

光对我们并不陌生，有了光动植物生成成为可能，如果没有光世界一片黑暗，不敢想像，在3D［到［室内创作我们随时能接触到灯泡，用来照明房子，需要照明的地点和方位。

一、

1、人造光源分类

主体光源：以照亮为主，为空间提供足够照明度

辅助光源：以衬托为主，为场景烘托气氛，填补主体光不足 背景光源：为物体增加空间感立体感，是物与空分隔的方法 装饰：用来缀，不起照明作用，只是创造视觉感受

2、光线跟踪原理：是一种全局光照算法，通过屏幕上的5每一个像素点到三维模型反向跟踪光线得到屏幕上每个像素点的颜色。

3、光线传递原理：弥补光线跟踪不足，计算机图像专家借鉴热学工程师模拟发热物体表面热量辐射的算法

二、无论哪种灯光都遵循。“三点照明”

主体光：通常用它来的主阿对象与其周围区域，并且担任给主体对象投影的功能。主要的明暗关系曲主体光决定，包括投影的方向。主体光的任务根据需要也可以用几盏灯来共同完成。如主体在15-30度称顺光，45-90度侧光90-120度侧逆光，主要用聚光灯来完成。

辅助光：又称补光，用一个聚光灯照射户型反向面，以形成一种均匀的非直射性的柔和光源，用它来直译阴影区以及被主体光遗漏的场景，调和明暗反差，同时形成景深与层次，而且此广泛均匀布光我使它场景打一层底色，定义了场景的基调，由于要达到柔和照明的效果，通常辅助光的亮度只有主体光的5%-8% 背景光：它们作用是增加背景的亮度，从而衬托主体，并使主体对象与背景相分离，一般使用灯亮度宜景不可太亮。

三、灯光的类型

目标聚光灯：有方向光源，类似舞台上的追光灯，也可以准确控制光束的大小，，建模常用。

自由聚光灯：类似目标聚光灯，只是少了目标点

平行光：一个方向上发射平行光源，与物体间没有距离限制，模拟太阳光，沿路复杂劳动移动时，应用目标平行光。

泛光灯：点关光源，向各个方向发射光线，能照亮而向它的对象模拟点光源或作为辅助光在场景中添加充足的光照效果。

天光：创建一种全局光照效果，配合沟通传递渲染功能，可以创建历史学家自然，渲染效果。天光没有明确方向，好像一个覆盖整个场景的很大的半球发出的光能从各个角度照射场景中的物体。

四、各种灯光的参数基本上都相同或相似，只有天光具有身身的修改参数。

1、普通参数：对各类灯通用，用于设定灯光的开启和关闭，灯光的阴影，包含或排除对象以及灯光阴影的类型等等。

2、灯光类型

3、阴影

ON用于开启和关闭灯光产生的了影，在渲染时，可决定渲染否

1、Use Global settings 开启，则其他有关阴影的设置的值将采用场景中默认○全局统一的参数，如果修改其中一个，场景中所有的灯发生相应变化。 Shadows Type：

Shadows map:产生一个似阴影，从灯光角度计算产生阴影对象的投影，后将它投影到后面对象上，优点渲染快，阴影的边界较柔和，缺点不真实，不能反映透明效果。

Ray Traced shadows:可以产生真实阴影，它计算时考虑对象材质和物理属性，缺点计算量大。

Area shadows 可以模拟面积或体积光所产生的阴影，是模拟真实光照效果的必备功能。 2Intensity/color/Attenuation ○

Multiplier:

>1时增加亮度

1> decay

none

不产生衰减

Inverse 从光源处开始线性，距离越远，光越弱。

Inerse square 按照淘汰距离的平方比倒数进行，衰减这种

类型接近真实世界的光照特性。

Start:用于设置距离光源多远开始衰减。

Show:用于视图中显示减开始的位置，它在光锥中用绿色

来表示。

2>near Attenuation start and end .start 灯光从亮度为0开始逐渐显示的位置，在光源到start之间，灯光的亮度为0从start到end灯光亮度逐渐增强到灯光设定的亮度。在End以外，灯光保持设定的亮度和颜色。

3 >Far Attenuation .start设定灯光开始从亮度为初始设置逐渐减弱的位置，在光源到start灯光亮度设定为初始亮度颜色从start 到End灯光逐渐减习为0在End以外亮度为0 3spotlight parameters ○该参数栏用于控制聚光灯的Hotspot/Beam和Fall off/Fyeld等，是聚光灯特有的参数展栏。

1>light cone 是否显示灯光范围框，选择后，即使灯光未被选也显示

2>overshot 作为泛光灯使用，但阴影和阴影贴图仍被限制在光灯范围内。 3>Hotspot/Bean 用于调整灯光聚光区光锥的角 度大小，它是以角度为测定单，

默认是43度，光锥以亮蓝色。

4>Falloff/Field 调整灯光散光区光锥的角度大小默认为45度 5>Hotspot /Baen和Falloff/Field 可以理解为调节灯光的内外衰减 6>Circle/Rectangle 决定聚光区和散光区是圆形的还是方形的。默认为圆形，当用户要模拟光从窗户中照射进来的可以设置为方形的照射区域。

7>Aspect /Bitmap Fit Rectangle 时，用Aspect来设定长和宽bitmap fit 为照射区域指定一个位图，使灯光的照射区域同位图的长宽比相匹配。

3、Advance Effects :用于控制灯光影响表面区域的方式，并提供了对投影灯光的调整和设置

1>Affect surfaces 设置灯光在场景中的工作方式

Contrast:调整最亮区和最暗区的对比度，取值范围0-100，默认0正常对比度。

Soften Diff.Edge

0-100 值越小边界柔和，默认50 Diffuse:用open或close灯光的漫反射效果 Specular

高光部分。

2>Atmosphere shadow color 控制大气效果是否和生阴影，一般大气效果是不和生阴影。

Opacity=0时大气效果没有阴影

=100时产生完全的阴影。 Color Amonnt调整大气阴影颜色的混合度

4、shadow paremeters :设置阴影效果

5、shadow Map paremeters 控制灯光投射阴影的质量。 第五章 摄像机

一、摄像机的视角，位置都可以自由调整，还可以利用摄像的移动制作浏览动画，系统还可以提供景深，运动模糊特殊效果的制作。

1、摄像机的创建

目标摄像机：可以将目标点链接到运动的物体上，用于表现目光跟随的效果。目标摄像机适用于拍摄以下必种画面：静止、漫游、追踪或从空中拍摄的画面。创建方法与目标聚光灯相同。

2、自由摄像机

可以绑定在运动目标上，随目标在运动一起运动，还可以进行跟随和倾斜。自由摄像机适合处理游走拍摄、基于路径的动画。创建方法与自由聚光灯相同。

3、视图控制工具

创建摄像机后，在任意一个视图中，点C可以转换为摄像机视图

4、摄像机的参数

两种摄像机的参数基本相同。

焦距：设置摄像机的焦距长度，48mm为标准人眼的焦距。近焦造成

鱼眼的夸张效果，长焦用于观测较远的景色，保证物体不变形。

视角：设定摄像机的视野角度。系统黑夜值为45度，是摄像机视锥

的水平角，接近人眼的聚焦角度。

景深：该卷展栏中的参数用于调整摄像机镜头的景深效果，景深是摄

像机中一个非常有用的工具，可以在渲染时突出某个物体。

推荐第6篇：3D打印技术论文

《先进制造技术》公选课程综述论文

选择性激光烧结技术

许春宝

（中国矿业大学 矿业工程学院，班级 采矿12-6班 学号 01120176 江苏 徐州221116） 摘要：综述了选择性激光烧结技术的原理及使用现状，指出了该技术发展的热点和关键。 关键词：选择性激光烧结技术；发展；应用

中图分类号：TF124.36文献标识码 A文章编号：

Selective Laser Sintering(SLS)

Chunbao Xu

（School of Mining Engineering,China University of Mining and technology, xuzhou 221008,China) Abstract：This article reviews the principle of SLS and the use of the status quo, the material is the key to the development of SLS.

Keywords：SLS; Material; Application

1 引言

目前，国内外快速原型（Rapid Prototyping，简称RP）领域中已有近20 种不同的原型工艺系统，但是这里我们就选择性激光烧结技术（Selective Laser Sintering,SLS)进行探讨。2正 文

（一）SLS的基本原理

该技术由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平；用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面；材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分粘接；当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结下层截面。 SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛，如尼龙、蜡、ABS、树脂裹覆砂（覆膜砂）、聚碳酸脂（poly carbonates）、金属和陶瓷粉末等都可以作为烧结对象。粉床上未被烧结部分成为烧结部分的支撑结构，因而无需考虑支撑系统（硬件和软件）。

由于该类成型方法有着制造工艺简单，柔性度

高、材料选择范围广、材料价格便宜，成本低、材料利用率高，成型速度快等特点，针对以上特点SLS主要应用于铸造业，并且可以用来直接制作快速模具。

（二）SLS在模具制造中的应用。1． 直接制造模具。

美国DTM公司于1994年推出Rapid Steel制造技术，在SLS—2000系统中烧结表面包覆树脂材料的铁粉，初次成形零件后，置人铜粉中再一起放人高温炉进行二次烧结，制造出的注塑模在性能上相当于7075铝合金，寿命可达5万件以上。

2.采用SLS技术快速制作高精度的复杂塑料模，代替木模进行砂型铸造。或者将铸造树脂砂作为巧烧结材料，直接生产出带有铸件型腔的树脂砂模型, 进行一次性浇铸。在铸造行业中, 传统制造木模的方法，不仅周期长、精度低，而且对于一些复杂的铸件，例如叶片、发动机缸体、缸盖等制造

中国矿业大学青年科研基金资助项目（2005A047）

作者简介:王延庆(1978—)，男，山东肥城人，博士，讲师，cumtwyq@163.com。

木模困难。采用SLS技术可以克服传统制模方法的上述问题，制模速度快，成本低，可完成复杂模具的整体制造。

3.选择易熔消失模料作为烧结材料，采用SLS技术快速制作消失模，用于熔模铸造，得到金属精密制件或模具。运用SLS技术能制造出任意复杂形状的蜡型，实现快速、高精度、小批量生产。

4.根据原型制造精度较高的EDM电极，然后由电火花加工模具型腔。一个中等大小，较为复杂的电极，通常只需要4到8小时即可完成，而且复形精度完全能满足图纸的要求。福特汽车公司曾采用此技术制造汽车模具取得了满意的效果。

5.以SLS成形实体为母模，翻制硅橡胶模，石膏模，环氧树脂模，或者通过RP技术制作模具的基本原型，然后对其进行表面处理，通过金属冷喷涂或电铸等方法，在原型表面形成一定厚度且具有一定强度、硬度和表面质量的薄膜制作模具。

6.将RP技术与精密铸造技术相结合，实现金属模具的快速制造。上海交通大学开发了具有我国自主知识产权的铸造模样计算机辅助快速制造系统，为汽车行业制造了多种模具，北京隆源自动成型系统有限公司也为企业制造了多种精密铸模。

（三）SLS在快速原型制造中的应用可快速制造设计零件的原型，及时进行评价、修正以提高产品的设计质量；使客户获得直观的零件模型；制造教学、试验用复杂模型。单件或小批量生产。对于那些不能批量生产或形状很复杂的零件,利用SLS 技术来制造,可降低成本和节约生产时间,这对航空航天及国防工业更具有重大意义。

（四）SLS使用的材料 （1）金属材料

在金属粉末成形方面, 常用如下3种

金属粉末进行成形单一金属粉末;金属与低熔点金属粘结剂的混合粉末; »金属与有机粘结剂的混合粉末。由于单一金属性能单一, 激光烧结以后不能够达到所要求的指标, 固在研究中通常采用后两种形

式的混合金属粉末。上海海事大学对于Fe-C粉末进行了激光烧结实验, 发现对于Fe含量99.16%, C含量014%的Fe-C混合粉末, 在激光功率4715W, 扫描速度0.13m/ s, 扫描间距0.11mm, 切片层厚0.125mm烧结出具有一定精度、致密度的复杂金属零件。根据烧结过程产生的液相量及致密化引起的成形增长方向的收缩, 推导了Fe-C烧结件的相对密度模型, 该模型反映了烧结工艺参数与烧结致密度的关系中北大学使用了Mo/Cu金属粉末进行激光烧结实验, 在成形过程中, 选择了1510W的激光功率, 1000mm/s的扫描速度, 0.11mm的扫描间隔等加工参数得到了烧结密度为6.151g/cm。 （2）聚合物材料

全世界对于聚合物的研究主要集中在聚

苯乙烯( PS)、聚碳酸酯( PC)、尼龙( PA)以及工程塑料( ABS)、聚丙烯( PP)等4个方面。对于纯的PS粉末进行烧结得到的原型件变形率较大, 因此现在所使用的均为PS的混合粉末( PS、滑石粉、氧化铝、碳酸钙), 这样的混合粉末进行激光烧结。目前, 使用PA12所得的原型件, 强度可达60MPa, 但是它的收缩变形较大, 这也是当今研究的一个热点。

（3）陶瓷材料

常用的陶瓷材料主要有SiC和Al2O3。由

于烧结温度很高, 所以不能够用激光直接烧结, 需要加入粘结剂, 从而制成陶瓷生坯, 然后通过后处理去除粘结剂, 最后得到最终陶瓷原型件。国外对SiC与有机聚合物的混合粉末进行了烧结研究，国内的南京航空航天大学、大连理工大学、上海交通大学研究了Al2O3 与NH4H2PO的激光烧结, 经过二次烧结后外理, 可以得到强度较高, 密度分布均匀的原型件。南昌航空工业学院对Al2O3/PS复合材料进行了研究, 原型件的翘曲变形量不大于0.13mm, 体积密度不小于0.196g/cm3。缺口冲击韧性的提高幅度大约为20%~50%, 最大缺口抗击强度达到1015kJ/m并且韧性也有所提高。

（4）新型SLS原料的研制-木塑复合材料

木塑复合材料是指采用木纤维或植物纤维与热塑性塑料复合, 经过热压、熔融挤出等不同加工方式制成的绿色环保复合材料。这种新型的代木材料具有可降解性、环境污染小、寿命长、美观、可再生、成本低、力学性能防虫、抗滑、防腐、可喷涂和尺寸稳定性好等优点, 而且可像木材一样进行加工、粘接和固定, 因此木塑复合材料在建筑、家具、运输、包装、公共设施等领域应用前景广阔。目前, 东北林业大学郭艳玲教授等人提出应用木塑复合材料进行选择性激光烧结快速原型制造, 在国内外尚属首次。木塑复合材料是采用了木粉热熔胶、氢氧化钠、聚丙烯( PP)、相容剂、引发剂、润滑剂等按比例的机械式混合制备的材料。使用激光成型机(HRPS-ÓA)对制备的木塑材料进行激光烧结。烧结件通过打磨、烘干、渗蜡等后处理之后形成的原型件已经可以达到一定的性能要求。

（五）SLS的局限性

目前的技术水平，SLS的缺点也是显而易见：在成型的过程中因为是把粉末烧结，所以工作中会有很多的粉状物体污染办公空间，一般设备要有单独的办公室放置。另外成型后的产品是一个实体，一般不能直接装配进行性能验证。另外产品存储时间过长后会因为内应力释放而变形。对容易发生变形的地方设计支撑，表面质量一般。运营成本较高，设备费用较贵。能耗通常在8000瓦以上。材料利用率约100%。目前应用此工艺时，以蜡粉末及塑料粉末作为原料较多，而用金属粉或陶瓷粉进行粘接或烧结的工艺尚未获得实用。

3 结束语

选择性激光烧结技术（SLS），是一种基于离散—堆积思想的加工过程，根据所选材料的差异有不同的工艺方法和加工方式。由于自身优势，SLS已经得到了飞速的发展和广泛的应用，但也存在一些缺陷和不足。只有在实际工作中不断积累经验，才能设计出既满足使要求有满足烧结工艺要求的模型。

随着SLS技术的发展,新工艺新材料的不断出现,势必会对未来的实际零件制造产生重大影响，对制造业产生巨大的推动作用。

参考文献 百度百科； 维基百科；

潘琰峰,沈以赴,顾冬冬,胥橙庭.选择性激光烧结技术的发展现状.南京航空航天大学,2004

推荐第7篇：3D打印技术发言稿

3D打印及其教育初探

３Ｄ打印技术是一种新型的快速成型技术，是“第三次工业革命最具标志性的生产工具”，将对社会多个行业和领域带来深刻影响.３Ｄ打印的未来发展将使大规模的个性化制作与生产成为可能，在工业设计、建筑、航空航天、医学、教育等领域具有广阔的应用空间。随着３Ｄ打印技术的发展，３Ｄ打印在教育领域中的应用受到研究者的关注，一些国家和组织也开始对３Ｄ打印的教育应用进行探索。３Ｄ打印是未来几年值得关注的新技术，将带来教学、学习和研究领域的创新。如何有效地将其应用到学习领域，为用户提供学习支持，还有待深入研究 。

３Ｄ打印的原理:３Ｄ打印，又称三维打印，是一种快速成型技术，为用户提供了新的设计、创作和制作方法。将3D打印技术引进到课题教学中，可以培养学生们的技能，并激发他们对工程、设计、制造和科学相关课程的兴趣，促进学生协作完成一系列的设计和制作方案，可以帮助他们解决在未来设计和工程方面的挑战。

3D打印教育优势分析

1.３Ｄ打印机在动手和动脑的学习中发挥着重要作用

学习者使用３Ｄ打印机打印物体获得直观的经验；应用建模软件制作３Ｄ打印模型可以获得设计的经验。 这些具体经验对学习者的学习提供了直接的感性认识。 ３Ｄ打印作品通过演示和展览等方式， 是学习者在学习过程中的深度参与，从而改善教学效果。３Ｄ打印将抽象概念和设计引入现实世界，对教学内容中的某些抽象概念或科学过程进行可视化展现，能够更好地发挥“抽象的经验”在学习中的作用，使学习者获得更多的认知体验，提高思维能力。因此，３Ｄ打印能够较好地帮助学习者获取学习经验和认知体验，促进学习者立体化地获取和理解知识，拓展创造性思维，从而提高学习效果。

２．激发学习者的学习积极性

３Ｄ打印将激发学生ＤＩＹ的兴趣，通过３Ｄ打印机学生的构思转变为真实的立体彩色模型，将抽象概念和设计带入现实世界， 使学习更加生动。３Ｄ打印为学习活动开辟了新的空间， 学习者可以从设计、制作、展示、参与等角度融人到学习过程中，有效地激发学生实践的积极性， 提高学习热情。

３．培养学习者的创新性和创造力

３Ｄ打印开发了学生的想象力，将他们的创造变成实物，这是一种重要的学习体验。在实践学习活动过程中，学习者的动手能力、设计能力和思维能力等得到全面发展和提高，这是推动学习者创新精神和创造能力发展的重要环节，对创新型人才的培养具有积极意义。

对未来3D打印教育发展的思考

１．３Ｄ打印的普及与推广当前，大多数３Ｄ打印机价格还相对昂贵，虽然已经有一些项目积极地推进３Ｄ打印机的教育应用，但在整体上，３Ｄ打印机在学校的普及还需要个过程。同时，我国在３Ｄ打印技术的培训与推广方面，与其他国家相比还有差距，需要进一步推动新技术的学习，这需要教育行政部门、企业和学校共同努力。

２．对教师的要求

教师在３Ｄ打印的教育应用中起着重要作用。一方面，教师自身是３Ｄ打印的使用者，可以通过３Ｄ打印制作个性化的教学模型； 另一方面， 教师要进行３Ｄ打印课程应用的教学设计，帮助和引导学生展开学习活动。因此，这将对教师提出较高的要求教师需要从技术和教学设计等层面进行学习和提高，做好领路人的角色。

３教育与教学改革

当前 ，全球教育领域正在发生着革命性变化 ，３Ｄ打印、大规模在线学习课程等的发展将对教育产生持续的深刻影响。 因此， 我们需要关注并参与到最新的工业革命和教育变革中， 加强创新型人才培养， 这是我们未来能够在世界竞争中保持先进地位的根本保证。随着智能制造的进一步发展成熟， 新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，３Ｄ打印技术也将被推向更高的层面。３Ｄ打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等趋势。“任何技术都倾向于创造一个新的人类环境”,３Ｄ打印技术也将在教育领域发挥积极的作用。对３Ｄ打印技术的研究有助于我们把握和预见技术在教育领域中的应用方式和应用前景，并进一步探讨如何充分发挥新技术的特点和优势，通过技术在教育中的应用体现和提升其价值。

推荐第8篇：3D打印技术观后感

《3D打印技术讲座》观后感

上个星期六我参加了一个讲座——《3D打印技术讲座》。通过这个讲座的学习，从中让我学到了很多，同时也让我感触多多，现在我简单介绍一下3D打印技术。

3D 打印技术即：三维打印（英语：3D printing） ，即快速成形 技的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等 可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模 具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的 直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机 零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件。 “三维打印”意味 着这项技术的普及。 早期的三维打印的例子发生在 20 世纪 80 年代， 虽然那时的三维 打印机是大型的，昂贵的，所能制造的产品可能非常有限。在 1980 年代，热溶解积压成形 (Fused Deposition Modeling ， FDM) 技术由 S.Scott Crump 开发成功，并在 1990 年代商业化。在 1980 年代中 期， 被在美国德州大学奥斯汀分校的卡尔 Deckard 博士开发出来并获 得专利，目由 DARPA 赞助的 1979 年，类似过程由 RF Housholder 得 到 专 利 ， 没 有 被 商 业 化 。 在 1987 年 ， Chuck Hull 发 明 的 Stereolithography(立体光刻工艺)被授予了专利。 三维打印的设计过程是：先通过计算机辅助设计（CAD）或计算 机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面， 从而指导打印机逐层打印。设计软件和打印机之间协作的标准文件格

式是 STL 文件格式。一个 STL 文件使用三角面来近似模拟物体的表面。 三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY 是一种通过扫描产生的三维 文件的扫描器，其生成的 VRML 或者 WRL 文件经常被用作全彩打印的输 入文件。 目前三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的品 可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再 稍经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。 有些技术可 以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支 撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的 东西（如可溶的东西）作为支撑物。 奥迪公司（Audi）使用快速成型技术的 KUKA 机器人来制造的 Audi RSQ 汽车许多相互竞争的技术是可用的。它们的不同之处在于以不同层 构建创建部件，并且以可用的材料的方式。一些方法利用熔化或软化可 塑性材料的方法来制造打印的“墨水”，例如：选择性激光烧结 （selective laser sintering，SLS）和混合沉积建模（fused deposition modeling，FDM） ，还有一些技术是用液体材料作为打印的“墨 水”的，例如：立体平板印刷（stereolithography，SLA） 、分层实体 制造（laminated object manufacturing，LOM） 现在随着时代的发展越来越多国家认为3D打印技术是第3次工业发展标志，所以作为大学生的我们更应该抓住这次机会，多多学习抓住这个机遇。

13数控631 卫金涛

推荐第9篇：3D技术报告3

3D技术的发展及前景

引 言

曾凭借《泰坦尼克号》创造过惊世票房记录的好莱坞重量级导演詹姆斯·卡梅隆，经过了14年的酝酿，耗资5亿美元历时四年拍制的科幻巨献《阿凡达》于2009年年底亮相。《阿凡达》在中国首映后,一场3D旋风瞬间席卷了中国大陆。《好莱坞记者报》曾这样评价过这部经典之作，“詹姆斯·卡梅隆证明了他的确是‘世界之王’，作为视觉特效技术大军、生物设计大军、动作捕捉大军、替身演员大军、舞蹈演员大军、演员大军、音乐和音响大军的总统帅，他用让人目瞪口呆的方式把科幻片带进21世纪，这就是《阿凡达》。”《阿凡达》与3D的经典碰撞已然成为动画影视行业的一个重要里程碑。3D技术的不断成熟对模型、陈列品、虚拟空间结合信息技术展示应用的开发,对3D设备与软件开发的纯技术推动,对游戏产业的吸引力,对动画影视3D行业的新发展都起到了不可估量的作用，3D将我们带进了一个全新的异世界。

一、3D技术的简介

3D是英文“Three Dimensions”的简称，中文是指三维、三个维度、三个坐标，即有长、有宽、有高，换句话说，就是立体的，是相对于只有长和宽的平面（2D）而言。 我们本来就生活在四维的立体空间中（加一个时间维），我们的眼睛和身体感知到的这个世界都是三维立体的（时间是虚构的），并且具有丰富的色彩、光泽、表面、材质等等外观质感，以及巧妙而错综复杂的内部结构和时空动态的运动关系；我们对这世界的任何发现和创造的原始冲动都是三维的。 在人类漫长的历史进程中，由于局于技术条件的限制，无法简便、直接、快捷地用直观三维的方式来描述这个三维的世界，只能在沙土、羊皮、纸张的二维平面上，用影像表达和传递对这个世界的认识和创造，人们发明了平面投影和透视等方法，并基于纸张平面形成了抽象的2D平面文明体系，因此整个人类的全部历史，都可以说是基于纸张平面的2D文明，直到上个世纪电脑与网络的诞生，才为3D技术的种子开垦了一片温暖适宜的土壤；在这之前中国四大发明造纸术、印刷术曾经为全人类的2D文明发挥了极其重要的作用。

随着互联网的迅速发展和普及，基于电脑和互联网的数字化技术被不断运用到我们的生活和生产中，我们到处都能见到电脑制作的数字化的3D模型、动画与仿真。近些年3D技术也在不断的完善和取得巨大的突破，3D的消费和使用，如通过3D技术做出来的游戏、电影、手机等等，更已经成为了普通大众工作和生活中的一部分，3D让我们回归一个看似虚拟但却是真实的立体世界。3D技术的应用普及，有面向影视动画、动漫、游戏等视觉表现类的文化艺术类产品的开发和制作，有面向汽车、飞机、家电、家具等实物物质产品的设计和生产，也有面向人与环境交互的虚拟现实的仿真和摸拟 等。具体讲包括：3D软件行业、3D硬件行业、数字娱乐行业、制造业、建筑业、虚拟现实、地理信息GIS、3D互联网等等。

3D技术是推进工业化发展的重要数信资源，是促进产业升级和自主创新的推动力，是工业界与文化创意产业广泛应用的基础性、战略性工具技术，嵌入到了现代工业与文化创意产业的整个流程，包括工业设计、工程设计、模具设计、数控编程、仿真分析、虚拟现实、展览展示、3D立体画、教育训练等，是各国争夺行业至高点的竞争焦点。统计表明，在现代工业产品开发生产过程中，70%

3 错误在设计阶段已经产生，而80%的错误往往在生产或是更后续的阶段才被发现并进行修正。3D的突出优势在于能最大化的对产品进行仿真设计和用户沟通，尽可能早地将错误和需求变更解决在设计阶段，使产品开发周期缩短、生产成本降低，提升企业市场竞争优势。在西方发达国家，3D已成为产品设计、制造、管理、市场、服务、消费等的创新基础和新的竞争高地；而掌握最前沿3D技术，也为他们把控产业链、获取巨额利润提供了依托。目前全球近80%的飞机与50%的汽车，使用法国达索系统的3D软件设计制造;欧特克更是在3D数字娱乐等众多领域引领全球创新走向。

二、3D技术的专有技术名词解释

1、3D游戏，是使用空间立体计算技术实现操作的游戏。从编程实现角度来说游戏基础模型（游戏的人物，场景，基础地形）是使用三维立体模型实现的，游戏的人物角色控制是使用空间立体编程算法实现的，那么就把这种游戏称作3D游戏。

2、3D电视，是三维立体影像电视的简称。它利用人的双眼观察物体的角度略有差异，因此能够辨别物体远近，产生立体的视觉这个原理，把左右眼所看到的影像分离，从而令用户无需借助立体眼镜即可裸眼体验立体感觉。

3、3D动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。

三、3D技术的优劣

1.色差式3D技术

优点：（1）成像原理简单，早期被应用较多

（2）成本低廉，眼镜便宜 缺点：（1）3D效果较差

（2）画面边缘容易偏色

4 2.偏光式3D技术: 优点：易佩戴，眼镜成本低

缺点：（1）贴附偏光膜，需要更高的背光亮度才能保证3D画面鲜明，提高了电视功耗。

（2）2D画质有损失（PR Film 黑条现象）。

（3）3D画面隔行显示分辨率减半，播放3D 1080P电影只有540p。前后观看距离有严格限制，前后低于2米画面重影。上下低于10度画面重影。左右超过70度3D效果锐减。

3.快门式3D技术: 优点：（1）不用贴附3D偏光膜，杜绝2D画面损失和3D画面损失。

（2）（PR film 黑条现象）不用增加背光亮度，低碳低功耗。 （3）可视角度不受限制，前后，上下，左右任何角度都能随意观看。换角度观看3D效果损失较少。

缺点：（1）戴上眼镜之后，会存在亮度衰减。

（2）快门3D眼镜在正视电灯等光源观看时因为快门技术开合现象原因会产生轻微闪烁，但是在观看3D影像时不会有任何闪烁感。 （3）快门式3D眼镜因为控制芯片和液晶片的支持来实现3D效果，所以售价相对较贵，并且需要电源供电。

4.裸眼式3D 技术：

优点：裸眼式3D 技术最大的优势便是摆脱了眼镜的束缚。

缺点：分辨率、可视角度和可视距离等方面还存在很多不足，目前仅用在大型的公共场所。

5.光屏障式（Barrier）3D技术：

优点：与既有的LCD液晶工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势。 缺点：画面亮度低，分辨率会随着显示器在同一时间播出影像的增加呈反比降低。

6.柱状透镜(Lenticular Lens)3D技术: 优点：3D技术显示效果更好，亮度不受到影响.缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线.7.指向光源（Directional Backlight）3D技术：

5 优点：分辨率、透光率方面能保证，不会影响既有的设计架构，3D显示效果出色.缺点：技术尚在开发，产品不成熟。

四、3D技术的发展局限

1、3D市场无比混乱

无比混乱的市场可以说是3D市场目前面临最大的难题。作为一种新型的显示技术，3D技术目前正处于蓬勃发展的阶段，但是整个3D行业却无统一标准，不仅消费者晕头转向，有些厂商的技术人员也为之头疼。就在笔者撰写此文的时候，也为众多说法不一的3D技术为之挠头。 如果想让整个市场取得革命性的突破，那么制定相关的3D行业标准也就成了迫在眉睫的事情。在3D内容制作、媒介传输、信号接口、显示解码等诸多环节均建议相应的规范，让厂商在生产研发之时有章可循，也还消费者一个明明白白。

2、3D使部分观众眩晕

大部分观众看完《阿凡达》都连声叫好，但是我们也不应忽视部分因为3D版《阿凡达》而出现眼干、眼痛、头晕、恶心等症状的观众，据报道还有观众观影后突发急性青光眼。据笔者了解，目前已经有不少专业眼科医生建议青光眼、屈光不正、眼肌有问题的观众放弃观看3D版《阿凡达》。 3D画面是虚实交汇的，这些动感的虚画面会让人们聚焦眼球很困难，长时间观看很容易出现头晕、头痛。另外，电影院内光线比较暗，观众瞳孔自然就会放大，另外3D画面对于眼睛刺激性也特别大，眼压也会随之升高，出现眼干、眼痛等症状。

3、3D资源稀少

想看1080p高清视频？网上随便一搜便琳琅满目。但是3D内容呢？虽然支持3D的游戏已经多达百款，但是每年在影院放映的3D电影还寥寥无几，其他诸如3D图片等资源更是为数稀少，在这种情况下，消费者又有什么理由耗费数倍的价钱去购买一款“华而不实”的产品呢？对于3D产品厂商来说，从行业长远的发展来看，将全部热情扑在产品的研发推广毫无疑问是错误的。作为普通的消费者，笔者只有亲身体验震撼逼真的3D效果，并且了 6 解到市 场中充斥着为数甚多的3D资源才会选购3D显示设备，相信有着这样想法的也不止笔者一位。

4、大多3D产品不支持1080p全高清

也许在一两年后，此问题便以得到彻底解决，但是从目前的情况来不支持1080p全高清的3D设备还是占据了大部分的市场。好不容易才感受到了1080p的清晰逼真，现在却让我为3D而选择放弃，相信没有几位消费者会答应。 好在3D技术经过10余年的发展，终于在近些年突破了这一瓶颈，大多已能够支持1080p内容。可以预见的是，以后的大屏幕3D显示设备均兼容1080p高清，二者缺一不可。

5、戴3D眼镜有诸多不便

戴3D眼镜不方便的问题是针对眼镜式3D技术而言的，但是在目前市场中，裸眼式3D产品寥寥无几，大众消费者默认为3D技术都是需要戴眼镜的。话题再回到《阿凡达》上来，据部分媒体报道，在《阿凡达》热映期间，各种3D眼镜在淘宝上销售创造了新高峰，看来人们对电影院电影的舒适度、大小、效果等还是有很多担心。经过几十年的历程，3D技术取得了迅猛的发展。当然，对于我们这些普通消费者来说，也没必要了解如此繁杂的3D技术，我们需要的只是效果更出色，实现难度更低，价格更低廉的3D显示产品而已。尽管3D电视和电影还没有普及，但研究者们已经在开发下一代3D技术了。他们的奋斗目标是：可裸眼观看的三维显示器和可虚拟触摸、操作的3D图像。这里我们主要阐述裸眼式三维显示，即自由立体显示技术，不需要佩戴立体眼镜等附属设备的3D显示技术。

五、3D技术前景及总结

随着经济的发展、科技的进步、人们的生活水平不断提高，对与人们密切相关的影像领域提出了更高的需求。就目前移动终端市场来看，“智能化”无疑是未来最核心的发展趋势，而3D技术的应用就像是“锦上添花”，这对于喜好超前消费、猎奇心理强的消费者而言，提供了更多的选择。3D显示技术和普通消费者的距离已经越来越近，它不再是行业用户的专利。在三星和优派均推出遊戏性3D显示器后，人们可以将3D显示器搬到卧室内，而不用和其他人一起挤在电影院中观看。凭借着身临其境的立体画面，3D显示 7 器对高端遊戏玩家而言拥有极大的吸引力。除了针对个人用户外，3D显示器同样适合于商用以及科研，如展示分子结构模型、军事目标、文物艺术品展示、会展、大企业形象展示等各领域发挥其独特的作用。相信随着3D技术进一步成熟，我们今后会在生活的各个领域中看到3D显示设备的身影。传统的体现二维关系的平面画已远不能适应市场需求，事物的发展规律总是由低级向高级发展，平面影像经历了由黑白到彩色已必然从平面发展到立体。立体影像制品的出现，不仅满足了人们对文化艺术更高层次的追求，同时也拓展了人们的视野。打印工业、机械工业、印刷工业的快速发展为立体影像制品走进千家万户成为可能。先进的立体制图技术，高质量、低成本的立体影像制品，广阔的应用范围，超大的市场容量，使其能够产生不可估量的经济和社会效益。

总结3D技术在今后社会上的发展前景，它的处境，与2004年前后的液晶技术十分相似。那时的液晶技术，不足之处十分明显，首先是价格昂贵。大部分家庭认为这项技术所支撑的费用过于庞大。基于液晶电视既往成长经历，我们基本可以判断，3D技术的发展轨迹将与之相似。

但是我相信，和液晶技术一样，这些问题都是新产品成长过程中的问题，有望在未来几年间彻底解决。实际上，经过前些年的市场培育与消费者启蒙，3D技术的概念已经被大多数消费者所接受。以此同时，作为我们普通受众，我们一定要积极响应国家发展战略性新兴产业的号召，抢占经济科技制高点，避免今后出现受制于人的情况。而开发商也应该积极抓住这次难得的3D产业发展的大好机会，利用3D技术创造出更多有创意的影视文化精品，丰富人民群众的精神文化生活。

3D电影在全球掀起的狂潮大家都有目共睹。近几年来，它的快速发展也让我们看见了3D技术的前景，在第一部3D电影在影院上映开始，接二连三的技术改革也不断搬上荧屏。3D电影的发展之路总是跌宕起伏，但是却没有几个时期称得上是黄金期。一方面是3D电影有很多艺术水准的确不高、自降身价，另一方面3D技术的局限性依然很大，还达不到他们对电影高品质的要求。可以说，新技术、新概念的出现，让电影爱好者非常期待，但片源却成为发展的主要问题，高昂的制作成本，应对的是小众的电影市场，让很多电影投资商望而却步。所以我国在3D电影方面还得下功夫，去不断完

8 善现存的问题。

而在3D电视那块，我们不难发现，在未来的3D电视发展过程中，裸眼3D必定占领了一席之地。以前的3D电影必须借助那个怪怪的眼镜才能达到效果，实在是不过瘾。而且，眼镜很重，让大多数观众表示很不舒服。针对业内发出“3D技术是否是电视未来发展的主流方向、消费者是否需要3D电视”的质疑。 家电业内专家刘步尘明确表示，看3D电视就好像“感觉我在电视中”，这正是3D电视的魅力所在，也是3D电视生命力强大的根基，3D电视必将成为电视未来发展的主流方向。

但随着3D技术的不断精进，搬进家庭客厅的3D电视机，将不再存在着这些让人扫兴的毛病。无论是主动快门式3D技术还是不闪式3D技术，都需要佩戴眼镜观看，争论孰优孰劣没有意义，裸眼3D技术让这些都将成为浮云，只有裸眼式3D技术才是王道。

3D除了在电视和电影外，3D的绘画和游戏也在涵盖在3D技术中间，而且有着举足轻重的作用。3D壁画使得公众的反应只能是目瞪口呆，人们都纷纷表示：“对于这种可以用‘骗局’形容的视觉奇观，全世界的人几乎都乐在其中，享受眼中看到的一切。” 首先，绘画如其他人所说，确实是一门需要技术的活，但是他们说得不全，这同时也是一门艺术，需要丰富的想象力和创造力。绘画是艺术行业，不是技术行业。而3D游戏对全世界的游戏爱好者，更是一场视觉盛宴。游戏画面十分逼真，立体感很强。吸引大家的同时，也肯定了3D正在慢慢走进我们现实生活的想法。

综合以上的技术，目前所提出的各种方式都仍有其优缺点，但随着时间的进步，这些问题也渐渐的被解决，正如当初的彩色显示器代替了黑白显示器，液晶显示器代替CRT显示器一样，随着显示技术的革新，没有辅助设备的三维显示技术代替平面显示技术将是必然趋势。随着科技的不断发展，相信3D技术会越来越完善，同时给人们提供更美好的视听享受。

我们应该肯定3D技术在未来一段期间内的发展前景，但我们也要接受现实。就拿电影来说，我国在3D电影方面仍处于起步阶段，相关技术于国外相较还是存在很大差距的。而我们中国电影发展遇到的瓶颈，不是一朝一夕能够解决的，与此同时，我们要考虑的东西还要深入到各个方面。比如3D技术走进我们生活的利弊以及发展路途中可能会遇到的困境。此时，我

9 们应该更多的去反思，去学习，去寻求根源，或许我们缺乏的不仅仅是技术层面的东西，更多的应该是信仰，上升到一个民族的信仰。中国3D技术正逐步迈入了多方合作、共求发展的阶段。在中国立体视像产业联盟的大力推动下，通过多元化的合作，正在逐步完善中国3D整体产业链的各个环节。处于整个产业链的上游、中游和下游的设备制造商和内容提供商都开始发挥自主创新优势，瞄准3D市场的美好前景，积极研发新产品、新技术、新方案，抢先占领中国3D消费市场。

尾 言

正如时代华纳公司的副总裁艾尔沃斯所言，3D技术将是这个世纪的一大盛事 。他表示：“很多人都已经表示，对这块3D市场很感兴趣。更重要一点，3D节目的内容更加多元化以及更具真实感，必定会吸引更多观众。”

刘步尘分析说：“我们生活在五彩缤纷的世界，于是彩色电视诞生了；我们生活的世界真实而又细腻，于是高清数字电视诞生了；我们生活的世界是三维立体的，于是3D电视诞生了。3D电视的诞生，实际上是人类视觉需求与科技发展高度融合的产物。正因如此，我们得出了一个无可置疑的结论：3D电视代表了电视的未来。”

3D不仅是未来的趋势，而且3D取代2D在不久的将来就会实现。虽然现在3D仍然面临这样那样的问题，但是它带给消费者的感官体验是永远让人难以割舍的，而厂商应该做的，自然就是提升这种3D体验、降低3D普及带来的成本压力。虽说技术的提升那是要有一个相当漫长的过程的，但是一项技术能得以走向全球，这些，都值得世人等待。

推荐第10篇：3D打印技术导论

3D打印技术

引言

3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。3D打印的确更适合一些小规模制造，尤其是高端的定制化产品，比如汽车零部件制造。虽然主要材料还是塑料，但未来金属材料肯定会被运用到3D打印中来，”克伦普说，3D打印技术先后进入了牙医、珠宝、医疗行业，未来可应用的范围会越来越广。[11]2014年11月末，3D打印技术被《时代》周刊为2014年25项年度最佳发明。对消费者和企业而言，这是个福音。仅在过去一年中，中学生们3D打印了用于物理课实验的火车车厢，科学家们3D打印了人类器官组织，通用电气公司则使用3D打印技术改进了其喷气引擎的效率。美国三维系统公司的3D打印机能打印糖果和乐器等，该公司首席执行官阿维·赖兴塔尔说:“这的确是一种巧夺天工的技术。

1.打印过程编辑

三维设计

英国工程师“打印”出无人飞机

三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。

设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生

[6]的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

切片处理

打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

打印机打出的截面的厚度以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以像素每英寸或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex 系列还有三维 Systems\' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。 用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而三维打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。 完成打印

[8]三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西（如可溶的东西）作为支撑物。

2.限制因素编辑

材料的限制

虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印， 但无法实现打印胚胎干细胞。打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外，打印机也还没有达到成熟的水平，无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。

研究者们在多材料打印上已经取得了一定的进展，但除非这些进展达到成熟并有效，否则材料依然会是3D打印的一大障碍。 机器的限制

3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平，几乎任何静态的形状都可以被打印出来，但是那些运动的物体和它们的清晰度就难 以实现了。这个困难对于制造商来说也许是可以解决的，但是3D打印技术想要进入普通家庭，每个人都能随意打印想要的东西，那么机器的限制就必须得到解决才行。 知识产权的忧虑

在过去的几十年里，音乐、电影和电视产业中对知识产权的关注变得越来越多。3D打印技术也会涉及到这一问题，因为现实中的很多东西都会得到更加广泛的传播。人们可以随意复制任何东西，并且数量不限。如何制定3D打印的法律法规用来保护知识产权，也是我们面临的问题之一，否则就会出现泛滥的现象。 花费的承担

3D打印技术需要承担的花费是高昂的。第一台3D打印机的售价为1万5。如果想要普及到大众，降价是必须的，但又会与成本形成冲突。

每一种新技术诞生初期都会面临着这些类似的障碍，但相信找到合理的解决方案3D打印技术的发展将会更加迅速，就如同任何渲染软件一样，不断地更新才能达到最终的完

3.最新技术

2014年8月24日，上海，10幢3D打印建筑在上海张江高新青浦园区内交付使用，作为当地动迁工程的办公用房。这些“打印”出来的建筑墙体是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”，按照电脑设计的图纸和方案，经一台大型的3D打印机层层叠加喷绘而成，10幢小屋的建筑过程仅花费24小时。房子不大，最高不过两层，面积也就十来个平方，上上下下看不到一片砖瓦，墙体呈现出年轮蛋糕的结构，由一层层水泥材料堆叠而成，每层大约2厘米高。墙体是用一种特殊的“油墨”，根据电脑设计图纸和方案，在现场层层叠加“喷绘”而成。至于打印过程中的玄机，这项技术的发明者，上海盈创装饰集团的董事长马义和说，这是他们眼下的最高机密。不过他却大方地展示了现场打印拍摄的视频片段，只见一只巨大喷头像奶油裱花一样源源不断喷出灰色油墨，油墨呈“Z”字形排列，层层叠加，很快便砌起了一面高墙。之后，墙与墙之间还可像搭积木一样垒起来，再用钢筋水泥进行二次“打印”灌注，连成一体。

整个打印过程，只需要一张图纸、一台电脑、就地取材制造的足够“油墨”，就可以在24小时内打印出10幢200平方米建筑。 4.结束语

快速原型制造技术以其固有的优势受各国重视随着技术的不断成熟，它一定会在产品的开发，研制等方面得到更加广泛的应用。无疑，它会给传统的产品设计制造过程带来一次新的革命。

第11篇：浅谈3D打印技术

目录

1.3D打印技术概要 ...................................................1 1.1 3D打印技术原理..............................................1 1.2 主要的3D打印技术类型 .......................................1 1.2.1 3DP：三维印刷技术......................................1 1.2.2 FDM：熔融层积成型技术..................................1 1.2.3 SLA：立体光固化技术....................................1 2.3D打印技术主要应用领域 ...........................................1 2.1医学领域.....................................................2 2.1.1术前病患部位诊断 .......................................2 2.1.2人体组织替代品制作 .....................................2 2.2军事领域.....................................................2 2.3教育领域.....................................................2 3.3D打印技术的社会隐患 .............................................3 3.1“克隆人”有可能再成话题 .....................................3 3.2安保系统面临威胁.............................................3 3.3自制武器泛滥.................................................3 3.4假冒伪劣产品当道.............................................3 4.3D打印技术的展望 .................................................4

《多媒体技术与应用》课程论文

摘要：3D打印思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。经过多年的研究，3D打印技术得到了极大的进步，在社会的各个领域得到应用，为推进社会发展做出了极大的贡献。随着技术成熟，这一尖端技术也从实验室一步步走进寻常百姓家。但是随着技术的普及，其不安的隐患也一点点显露。

关键词：3D打印 技术概要 应用领域 社会隐患

1.3D打印技术概要

1.1 3D打印技术原理

3D打印是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。

1.2 主要的3D打印技术类型

1.2.1 3DP：三维印刷技术

采用3DP 技术的3D 打印机使用标准喷墨打印技术，原料使用粉末材料，如陶瓷粉末、塑料粉末、金属粉末等。3DP 技术工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将粘合剂（如硅胶）喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件。 1.2.2 FDM：熔融层积成型技术

熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出，沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品。FDM 技术的优势在于制造简单，成本低廉。 1.2.3 SLA：立体光固化技术

固化技术是最早发展起来的快速成型技术，也是目前研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的快速成型技术之一。光固化技术，主要使用光敏树脂为材料，用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面，这样层层叠加构成一个三维实体。

2.3D打印技术主要应用领域

《多媒体技术与应用》课程论文

2.1医学领域

2.1.1术前病患部位诊断

传统医学的术前诊断，主要是通过X光线和CT仪器对手术部位的扫描，之后完全由医生的经验和手术团队的讨论来确定手术方案。这样的术前诊断存在一定的风险，毕竟通过平面的扫描图很难将人体内部的结构完全清晰正确的显示出来。手术时，在打开患者的病患部位时发现内部结构和事先讨论的情况有出入，从而导致手术陷入危机甚至失败的例子数不胜数。

利用3D打印技术，可以将患者病患部位的结构立体化的呈现出来，用于复杂手术的术前研究。据报道，美国一位儿科医生成功打印制作出人体心脏实物模型，使手术操作人员更好地掌握患者心脏结构，以此减少手术风险。通过这一技术，大大缩短了手术周期，提高了手术的成功率。 2.1.2人体组织替代品制作

传统医学领域的人体组织替代品制作，由于需要制作模具，导致制作工艺复杂、制作周期漫长；通过3D打印技术，不用建模可以直接打印，制作速度大大提高。比如，人体某块骨骼缺失或损坏需要置换，首先可扫描对称的骨骼，形成计算机图形并做对称变换，再打印制作出相应骨骼。

这项技术可应用于牙齿种植、骨骼移植、重建义肢等医学领域。据中国日报网报道，一位83岁的骨髓炎患者接受了下颌骨移植，所用的人造骨骼是一个3D打印成品，而打印出的的下颌骨未对患者的语言和表达造成影响。德国研究人员利用3D打印等相关技术，制作出柔韧的人造血管，并能使血管与人体融合，同时解决了血管人体排斥的问题。

2.2军事领域

美军的F-22战机，虽然性能优异，但是其制造工艺复杂，制造周期漫长，而且传统的“减法”制造方法导致了原料大量浪费。因此美国军事领域的专家一直致力将3D打印技术应用于大型军事设备的制造。奥巴马政府上台后依然将这一项目作为美国军事领域的重点项目。但是由于技术的局限性，将3D打印技术应用于大型军事设备的制造迟迟没有进展。

虽然在有些方面频频碰壁，但是不可否认3D打印技术在军事方面发挥着巨大的作用。主要表现在武器受损部件的维护和武器复杂小零件的生产。美军安妮斯顿陆军基地采用激光近净成型成功维修M1艾布拉姆斯坦克的燃气涡轮。2014年7月1日，美国海军利用3D打印等先进制造技术快速制造舰艇零件，希望借此提升执行任务速度并降低成本。

有了3D打印技术，只要知道武器构件的结构和材质，无论多复杂，都可以做出来，而且成本还很低，制造装备就变得异常容易。这显然将使武器的价格下降和生产速度大大加快，尤其会使尖端武器“白菜化”，使一些原本为大国、强国垄断的武器生产能力，扩散到小国、发展中国家或某些集团手里。

2.3教育领域

3D打印技术在教育领域也掀起了一场的新的热潮。世界各地的教育机构纷纷研究怎么将这一技术应用到教育与学习中。

如今3D打印的身影在各个学科的教学中已经处处可见。在化学教育中，3D打印可以制作3D 立体分子模型；在生物教育中，3D打印可以打印出分子、病毒、器官、人工关节

《多媒体技术与应用》课程论文

或其他模型；在地理教育中，3D打印可以制作立体的地形图、人口统计图等直观模型；在历史教育中，3D打印可以用于复原历史上的工艺品、古董，用于复制易碎物品，也可以将化石真实的展现在学生面前。借助这些3D打印的工具，能将学生的学习对象更加直观的呈现出来，提高了教学效率，也利于学生对知识的消化吸收。

除了上述的应用方式外，还可以让学生亲身体验3D打印技术。玛丽·华盛顿大学的教师在2012 年的设计入门课程中使用3D 打印机作为学习环境，由学生扫描实物或自己设计出物品，打印出原型，并在此基础上试验和改进。这种教育方式激发了学生的学习积极性、提高了学生的动手能力和参与能力、培养了学生的创造性和创造力。

3.3D打印技术的社会隐患

3.1“克隆人”有可能再成话题

3D打印技术在人造器官和组织方面取得的巨大进展的确为广大患者带去了福音。但是3D打印技术日新月异的突破，让人们不得不面对一个巨大的问题：既然人体器官和骨骼都可以顺利3D打印，那么3D打印一个生命个体也将成为可能。

之前的细胞克隆人曾在全球范围内引起了轩然大波，如果3D打印也可以“克隆”人的话，一场新的**在所难免。那些失去亲人朋友的人，如果知道3D打印可以让亲人团聚，朋友重逢，这巨大的诱惑也许会让他们踏出危险的一步，那么“人死不能复生”的定律又将置于何处。利用3D打印“克隆人”，那些不法分子干起不法勾当将会更加得心应手，替罪羊也将一抓一大把。

人类一直遵循有性繁殖，但是“克隆人”一旦出现，将打破孟德尔的遗传规律和人类传统的生育模式，使人伦关系模糊、混乱，甚至颠倒，道德伦理和法律也将面临挑战。

3.2安保系统面临威胁

利用3D打印技术，得到假指纹、假脸、假虹膜已经成为现实。这就意味着那些高科技的安保系统将失去用武之地。不法分子只要获取目标人的指纹、虹膜等数据，那些严密的安保将如同摆设。电影中那些间谍突破重重安保获取机密的情节将成为现实。

这就意味着，3D打印技术如果落入不法分子手中，个人档案、企业资料甚至国家机密就如同曝晒在光天化日之下。

3.3自制武器泛滥

利用3D打印技术，自制武器也将成为现实。在中国持有武器是违法行为，如果3D打印武器泛滥，社会安全将受到前所未有的威胁。即使在美国等西方国家，允许百姓合法持有武器，但是在自制3D打印武器的冲击下，事态也会失去控制。

2014年5月8日，日本警方逮捕了一位名叫工井村义友的27岁大学员工，原因是他从国外网站上轻松获得了3D打印枪的图纸，并涉嫌非法持有两把可以发射真子弹的3D打印枪。这只是这类事件的冰山一角。

3.4假冒伪劣产品当道

仅从外观上消费者可能很难分辨出产品的真伪，这为黑心商家提供了可乘之机。利用3D打印技术，不法商家可以很轻松复制出目标产品的外观。这就意味着假冒伪劣产品将大量出现在市场上。原本凭借着产品良好的工艺、优异的质量和优秀的用户体验打下市场基

《多媒体技术与应用》课程论文

础的商家将会面临巨大的商业危机。

4.3D打印技术的展望

万物都是一柄双刃剑。一项新技术的发展，利与弊总是一起出现的，关键是使用者如何利用这项技术。

“克隆人”的问题依然存在，但是我们不可否认治疗性的“克隆”是必须的。这是现代医学发展的必然。3D打印在推进社会发展方面做出的贡献我们有目共睹，我们不能因为一点小的危害就全盘否定一件事物。只要我们更加系统更加规范的利用3D打印技术，其弊端就能被无限的缩小。

为了防止3D打印危险物品或者仿冒正规商品。我们可以建立一个版权的认证环节。可以要求所有的3D打印机都连接互联网，否则无法打印。网上的3D打印的图纸必须从正规渠道获得。用户在3D打印时，通过连接互联网的认证系统，对3D图纸进行认证，如果3D图纸属于危险品或者无法认证的物品就无法打印。这样在一定程度上能减少3D打印危险品和仿冒商品的可能。这仅仅只是一种设想，但是随着技术的发展，相信这些弊端最终会被消除。

综全篇所述，3D 打印将改变第二次工业革命产生的以装配生产线为代表的大规模生产方式，使产品生产向个性化、定制化转变。3D 打印机的推广应用将缩短产品推向市场的时间，在数小时内通过3D打印机就可将产品“打印”出来，从而不需要大规模生产线，不需要大量的生产工人，不需要库存大量的零部件。相信在不久的未来，3D打印能融入每一个人的日常当中，成为生活不可分割的一部分。

参考文献：

[1]李青.3D打印：一种新兴的学习技术[J].远程教育杂志，2013，（04）:29－35.[2]李小丽.3D打印技术及趋势[J].自动化仪表，2014，（01）:1－5.[3]郭振华.3D打印技术与社会制造[J].宝鸡文理学院学报（自然科学版），2013，（04）:64－70.[4]林杉.3D打印技术介绍[J].橡塑资源利用，2014，（05）:23－27.[5]李珈萱.3D打印技术助力临床医学的发展[J].电脑知识与技术，2013，（32）:7323－7326.[6]陈坚伟.3D打印技术医学应用综述与展望[J].电脑知识与技术，2013，（15）:3632－3633.[7]郭朝邦.3D打印技术及其军事应用发展动态[J].战术导弹技术，2013，（06）:1－4.[8]王萍.3D打印及其教育应用初探[J].中国远程教育，2013，（08）:83－87.

第12篇：3D打印技术种类

3D打印技术种类

SLA/DLP技术

SLA 是\"Stereo lithography Appearance\"的缩写，即立体光固化成型法。用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。

SLA 是最早实用化的快速成形技术，采用液态光敏树脂原料，工艺原理如图所示。SLA 技术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分， SLA用原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。 SLA 技术成形速度较快，精度高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变。

DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似，不过它是使用高分辨率的 数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物，逐层的进行光固化，由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化，因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术 速度更快。该技术成型精度高，在材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。 精细度指数★★★★★ 硬度强度指数★★★

FDM熔融层积成型技术

FDM即是Fused DepositionModeling，熔融挤出成型工艺的材料一般是热塑性材料，如ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构－“支撑”，对后续层提供定位和支撑，以保证成形过程的顺利实现。

这种工艺不用激光，使用、维护简单，成本较低。用ABS制造的原型因具有较高强度而在产品设计、测试与评估等方面得到广泛应用。近年来又开发出PC，PC/ABS，PPSF等更高强度的成形材料，使得该工艺有可能直接制造功能性零件。由于这种工艺具有一些显著优点，该工艺发展极为迅速，目前FDM系统在全球已安装快速成形系统中的份额最大。 精细度指数★★★ 强度硬度指数★★★

3DP技术

3DP即3D printing，采用3DP技术的3D打印机使用标准喷墨打印技术，通过将液态连结体铺放在粉末薄层上， 以打印横截面数据的方式逐层创建各部件，创建三维实体模型，采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩，还可以将彩色分析结果直接描绘在模型上，模型样品所传递的信息较大。

美国麻省理工大学的Emanual Sachs教授于1989年申请了三维印刷技术（3DP）的专利。这是一种以陶瓷、金属等粉末为材料，通过粘合剂将每一层粉末粘合到一起，通过层层叠加而成型。1993年，粉末粘合成型工艺是实现全彩打印最好的工艺，使用石膏粉末、陶瓷粉末、塑料粉末等作为材料，是目前最为成熟的彩色3D打印技术。 精细度指数★★★ 强度硬度指数★★★ 彩色指数★★★★★

SLS选区激光烧结技术/SLM

SLS选区激光烧结技术，即Selective Laser Sintering，和3DP技术相似，同样采用粉末为材料。所不同的是，这种粉末在激光照射高温条件下才能融化。喷粉装置先铺一层粉末材料，将材料预热到接近熔化点，在采用激光照射，将需要成型模型的截面形状扫描，使粉末融化，被烧结部分粘合到一起。通过这种过程不断循环，粉末层层堆积，直到最后成型。

SLS最初是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的 Carlckard 于 1989 年在其硕士论文中提出的。后美国 DTM 公司于 1992 年推出了该工艺的商业化生产设备 Sinter Sation。几十年来，奥斯汀分校和 DTM 公司在 SLS 领域做了大量的研究工作，在设备研制和工艺、材料开发上取得了丰硕成果。德国的 EOS 公司在这一领域也做了很多研究工作，并开发了相应的系列成型设备。激光烧结技术成型原理最为复杂，成型条件最高，设备及材料成本最高的3D打印技术，但也是目前对3D打印技术发展影响最为深远的技术。目前SLS技术材料可以是尼龙、蜡、陶瓷、金属等，SLS技术成型材料的的种类多元化。 精细度指数★★★ 强度硬度指数★★★★★

LOM 技术

分层实体制造法（LOM——Laminated Object Manufacturing），LOM 又称层叠法成形，它以片材（如纸片、塑料薄膜或复合材料）为原材料，其成形原理如图所示，激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据，将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后，送料机构将新的一层纸叠加上去，利用热粘压装置将已切割层粘合在一起，然后再进行切割，这样一层层地切割、粘合，最终成为三维工件。

LOM 常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等，此方法除了可以制造模具、模型外，还可以直接制造构件或功能件。

该技术的特点是工作可靠，模型支撑性好，成本低，效率高。缺点是前、后处理费时费力，且不能制造中空结构件。成形材料：涂敷有热敏胶的纤维纸；制件性能：相当于高级木材；

主要用途：快速制造新产品样件、模型或铸造用木模。 精细度指数★★ 强度硬度指数★★

第13篇：几种3D打印技术

1、SLA（Stereo lithography Appearance，立体光固化成型技术）

用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。

SLA是最早实用化的快速成形技术，原材料是液态光敏树脂。其工作原理是：将液态光敏树脂放入加工槽中，开始时工作台的高度与液面相差一个截面层的厚度，经过聚焦的激光按横截面的轮廓对光敏树脂表面进行扫描，被扫描到的光敏树脂会逐渐固化，这样就可以产生了与横截面轮廓相同的固态的树脂工件。此时，工作台会下降一个截面层的高度，固化了的树脂工件就会被在加工槽中周围没有被激光照射过的还处于液态的光敏树脂所淹没，激光再开始按照下一层横截面的轮廓来进行扫描，新固化的树脂会粘在下面一层上，经过如此循环往复，整个工件加工过程就完成了。然后将完成的工件再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。

工作原理图如下：

优势：

1.光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺，成熟度高；

2.由CAD数字模型直接制成原型，加工速度快，产品生产周期短，无需切削工具与模具；

3.可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具；4.使CAD数字模型直观化，降低错误修复的成本；

5.为实验提供试样，可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核；6.可联机操作，可远程控制，利于生产的自动化； 劣势：

1.SLA系统造价高昂，使用和维护成本过高。

2.SLA系统是要对液体进行操作的精密设备，对工作环境要求苛刻；3.成型件多为树脂类，强度，刚度，耐热性有限，不利于长时间保存； 4.软件系统操作复杂，入门困难；使用的文件格式不为广大设计人员熟悉； 5.由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变； 前景：

立体光固化成型法的的发展趋势是高速化，节能环保与微型化。

不断提高的加工精度使之有最先可能在生物，医药，微电子等领域大有作为。

2、SLS（Selective Laser Sintering，选择性激光烧结）

选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。

工作原理：

整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成，工作时粉末缸活塞（送粉活塞）上升，由铺粉辊将粉末在成型缸活塞（工作活塞）上均匀铺上一层，计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。最后，将未烧结的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。对于金属粉末激光烧结，在烧结之前，整个工作台被加热至一定温度，可减少成型中的热变形，并利于层与层之间的结合。

工艺原理图：

该技术的特点：

1、SLS所使用的成型材料十分的广泛。目前可以进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和他们的复合粉末材料。成型件性能分布广泛适合于多种用途。

2、SLS无需设计和制造复杂的支撑系统。缺点：

SLS工艺加工成型后的工件表面会比较粗糙，增强机械性能的后期处理工艺本身也比较复杂。（粗糙度取决于粉末的直径）

3、LOM（Laminated Object Manufacturing，分层实体制造法，又称层叠成型法）

它以片材（如纸片、塑料薄膜或复合材料）为原材料，激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据，将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后，送料机构将新的一层纸叠加上去，利用热粘压装置将已切割层粘合在一起，然后再进行切割，这样一层层地切割、粘合，最终成为三维工件。LOM常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等，此方法除了可以制造模具、模型外，还可以直接制造结构件或功能件。 技术的特点：

1、工作可靠，模型支撑性好，成本低，效率高。缺点是前、后处理费时费力，且不能制造中空结构件。

2、成形材料：涂敷有热敏胶的纤维纸；

3、制件性能：相当于高级木材；

4、主要用途：快速制造新产品样件、模型或铸造用木模。

4、FDM（Fused Deposition Modeling，熔积成型法）

该方法使用丝状材料（石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝）为原料，利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度（约比熔点高1℃），在计算机的控制下，喷头作x-y平面运动，将熔融的材料涂覆在工作台上，冷却后形成工件的一层截面，一层成形后，喷头上移一层高度，进行下一层涂覆（也有文献中写的是工作台下降一个截面层的高度，然后喷头进行下一个横截面的打印），如此循环往复，热塑性丝状材料就会一层一层地在工作台上完成所需要横截面轮廓的喷涂打印，直至最后完成。

FDM工艺可选择多种材料进行加工，包括聚碳酸酯、工程塑料以及二者的混合材料等。

该技术的特点：

1、该技术污染小，材料可以回收，用于中、小型工件的成形。

2、成形材料：固体丝状工程塑料；

3、可以通过使用溶于水的支撑材料，以便与工件的分离，从而实现瓶状或其它中空型工件的加工；

4、制件性能：相当于工程塑料或蜡模；

5、主要用途：塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。缺点：

1、比SLA工艺加工精度低；

2、工件表面比较粗糙；

3、加工过程的时间较长。

5、LSF（激光立体成型技术） 首先在计算机中生成零件的三维CAD模型，然后将该模型按一定的厚度分层切片，即将零件的三维数据信息转换成一系列的二维轮廓信息，在采用激光熔覆的方法按照轮廓轨迹逐层堆积材料，最终形成三维实体零件货需进行少量加工的毛坯。

第14篇：3D打印技术实验报告

3D打印技术实验报告

实验指导教师：代老师

实验地点：第一实验楼北118 学生姓名：任明

学号：2013070116

一、技术介绍

3D打印机（3D Printers）简称（3DP）是一位名为恩里科·迪尼（Enrico Dini）的发明家设计的一种神奇的打印机，它不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。

2016年2月3日讯，[1] 中国科学院福建物质结构研究所3D打印工程技术研发中心林文雄课题组在国内首次突破了可连续打印的三维物体快速成型关键技术，并开发出了一款超级快速的连续打印的数字投影（DLP） 3D打印机。该3D打印机的速度达到了创记录的600 mm/h，可以在短短6分钟内，从树脂槽中“拉”出一个高度为60 mm的三维物体，而同样物体采用传统的立体光固化成型工艺（SLA）来打印则需要约10个小时，速度提高了足足有100倍!

1

二、实验步骤

1， 实验原理讲解

通过3D打印爱好者 张博同学激情澎湃的介绍，我们对3D打印技术有了初步的认识.其主要是电子部分、机械部分和软件电子部分：系统板、主板、电机驱动板、温度控制板（如果采用热敏电阻测温一般不需要用到温控板）、

2

加热管、热电偶（或者是热敏电阻）、热床（目前淘宝最新的是MK2b）机械部分：现在大部分是采用步进电机带动同步带的方式，有的使用滑台组成XYZ轴，所以就需要 电机、支架、同步轮、同步带等软件部分：固件、上位机程序、烧录软件。3D打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言，具有速度快，价格便宜，高易用性等优点。3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似

3

2， 实验过程 在代老师的带领下，让张博同学同学给我们打印了一只可爱的大白兔，栩栩如生，同学们看的是如痴如醉，久久不能自拔，时间过得飞快，随着机器的有条有理得不停运转，一只小白兔跃然于平台上，赢得了同学们雷鸣般的掌声。

4

三、实验总结及感悟

在此次课程的学习中，给我们普及了先进的科学技术，让我们了解到，要想要国家富裕，人民安居乐业，必须要发展科学教育，提升国民的科学素养，才能让我国人民的生活水平飞速上升，才能是中国在国际社会中有一席之地，不被外国欺负，深深感谢代老师对我们的栽培，他不辞辛苦默默的工作，默默的为我们付出，把自己投身于伟大教育事业当中，我真诚的希望他能注意自己的身体，不要操劳过度，在以后的学习中，我们也会好好听讲，不调皮不捣蛋，在代老师的带领下，希望我们的国家越来越强大，希望世界充满和平和美好。

5

第15篇：3D打印技术介绍

1技术原理

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。

1、有些3D打印机使用“喷墨”的方式。即使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质 喷涂在铸模托盘上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。

2、还有的使用一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。

3、还有一些系统使用一种叫做“激光烧结”的技术，以粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，熔铸成指定形状，然后由喷出的液态粘合剂进行固化。

4、有的则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒，当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时，介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸，最后只需用水或气流冲洗掉支 撑物便可形成孔隙。

2操作流程编辑

三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的， 使用3D打印机的流程是：

1、轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。

2、而在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3工作步骤编辑

软件建模

3D打印机工作步骤是这样的：

先通过计算机建模软件建模，如果你有现成的模型也可以，比如动物模型、人物、或者微缩建筑等等。

然后通过SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中，进行打印设置后，打印机就可以把它们打印出来，其工作结构分解图如下。

3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样，都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的，打印原理是一样的。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型，然后再进行打印输出。

3D打印与激光成型技术一样，采用了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。

三维设计

三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即 切片，从而指导打印机逐层打印。

设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

打印过程

打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

打印机打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如Objet Connex 系列还有三维 Systems\' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。 用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而三维打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。

制作完成

三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西（如可溶的东西）作为支撑物。

4专利技术编辑

3D打印技术目前各国最新研制出的主要技术有：

选择性激光烧结、直接金属激光烧结、熔融沉积成型、立体平版印刷、数字光处理、熔丝制造、电子束熔化成型、选择性热烧结、粉末层喷头三维打印等等。

1、熔融沉积快速成型（Fused Deposition Modeling，FDM）

熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出，沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品。

在3D打印技术中，FDM的机械结构最简单，设计也最容易，制造成本、维护成本和材料成本也最低，因此也是在家用的桌面级3D打印机中使用得最多的技术，而工业级FDM机器，主要以Stratasys公司产品为代表。

FDM技术的桌面级3D打印机主要以ABS和PLA为材料，ABS强度较高，但是有毒性，制作时臭味严重，必须拥有良好通风环境，此外热收缩性较大，影响成品精度；PLA是一种生物可分解塑料，无毒性，环保，制作时几乎无味，成品形变也较小，所以国外主流桌面级3D打印机均以转为使用PLA作为材料。

FDM技术的优势在于制造简单，成本低廉，但是桌面级的FDM打印机，由于出料结构简单，难以精确控制出料形态与成型效果，同时温度对于FDM成型效果影响非常大，而桌面级FDM 3D打印机通常都缺乏恒温设备，因此基于FDM的桌面级3D打印机的成品精度通常为0.3mm-0.2mm，少数高端机型能够支持0.1mm层厚，但是受温度影响非常大，成品效果依然不够稳定。此外，大部分FDM机型制作的产品边缘都有分层沉积产生的“台阶效应”，较难达到所见即所得的3D打印效果，所以在对精度要求较高的快速成型领域较少采用FDM。

2、光固化成型（Stereolithigraphy Apparatus，SLA）

光固化技术是最早发展起来的快速成型技术，也是研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的快速成型技术之一。光固化技术，主要使用光敏树脂为材料，通过紫外光或者其他光源照射凝固成型，逐层固化，最终得到完整的产品。

光固化技术优势在于成型速度快、原型精度高，非常适合制作精度要求高，结构复杂的原型。使用光固化技术的工业级3D打印机，最著名的是objet，该制造商的3D打印机提供超过123种感光材料，是目前支持材料最多的3D打印设备。

光固化快速成型应该是3D打印技术中精度最高，表面也最光滑的，objet系列最低材料层厚可以达到16微米（0.016毫米）。但是光固化快速成型技术也有两个不足，首先光敏树脂原料有一定毒性，操作人员使用时需要注意防护，其次光固化成型的原型在外观方面非常好，但是强度方面尚不能与真正的制成品相比，一般主要用于原型设计验证方面，然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品。此外，SLA技术的设备成本、维护成本和材料成本都远远高于FDM，因此，基于光固化技术的3D打印机主要应用在专业领域，桌面领域已有两个桌面级别SLA技术3D打印机项目启动，一个是Form1，一个是B9，相信不久的将来会有更多低成本的SLA桌面3D打印机面世。

3、三维粉末粘接（Three Dimensional Printing and Gluing,3DP）

3DP技术由美国麻省理工大学开发成功，原料使用粉末材料，如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等，3DP技术工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件。

3DP技术的优势在于成型速度快、无需支撑结构，而且能够输出彩色打印产品，这是其他技术都比较难以实现的。3DP技术的典型设备，是3DS旗下zcorp的zprinter系列，也是3D照相馆使用的设备，zprinter的z650打印出来的产品最大可以输出39万色，色彩方面非常丰富，也是在色彩外观方面，打印产品最接近于成品的3D打印技术。

但是3DP技术也有不足，首先粉末粘接的直接成品强度并不高，只能作为测试原型，其次由于粉末粘接的工作原理，成品表面不如SLA光洁，精细度也有劣势，所以一般为了产生拥有足够强度的产品，还需要一系列的后续处理工序。此外，由于制造相关材料粉末的技术比较复杂，成本较高，所以3DP技术主要应用在专业领域，桌面级别仅有一个PWDR项目在启动，但仍然处于0.1状态，尚需观察后续进展。

4、选择性激光烧结（Selecting Laser Sintering，SLS）

该工艺由美国德克萨斯大学提出，于1992年开发了商业成型机。SLS利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，由计算机控制层层堆结成型。SLS技术同样是使用层叠堆积成型，所不同的是，它首先铺一层粉末材料，将材料预热到接近熔化点，再使用激光在该层截面上扫描，使粉末温度升至熔化点，然后烧结形成粘接，接着不断重复铺粉、烧结的过程，直至完成整个模型成型。

激光烧结技术可以使用非常多的粉末材料，并制成相应材质的成品，激光烧结的成品精度好、强度高，但是最主要的优势还是在于金属成品的制作。激光烧结可以直接烧结金属零件，也可以间接烧结金属零件，最终成品的强度远远优于其他3D打印技术。SLS家族最知名的是德国EOS的M系列。

激光烧结技术虽然优势非常明显，但是也同样存在缺陷，首先粉末烧结的表面粗糙，需要后期处理，其次使用大功率激光器，除了本身的设备成本，还需要很多辅助保护工艺，整体技术难度较大，制造和维护成本非常高，普通用户无法承受，所以应用范围主要集中在高端制造领域，而尚未有桌面级SLS 3D打印机开发的消息，要进入普通民用领域，可能还需要一段时间。

3D打印领域发展迅猛，从巨型的房屋打印机到微型的纳米级细胞打印机，各种新技术层出不穷，但是主要还是集中在专业领域，民用市场还是以简单架构的FDM为主，无论效果还是精度都差强人意，我们期待着随着技术发展和成本降低，桌面级3D打印机也能够真正实现所见即所得的打印效果，那时候3D打印改变世界将不再是一个梦想。

第16篇：3D打印技术概述

3D打印技术概述

摘要：3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。它无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。灯罩、身体器官、珠宝、根据球员脚型定制的足球靴、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等都可以用该技术制造出来。

关键词：3D打印，快速成型，添加制造，增材制造

引言：3D打印技术是一项革命性技术其重要性可能与电脑时代相媲美。3D打印制造不需在工厂进行操作,也就意味着无需机械加工或者任何模具,这毫无疑问将大大缩短产品的研制周期提高生产效率并降低生产所需的人力资源成本.以目前加式制造的发展情况判断,3D打印机之后必将是社会制造的迅猛发展。

部分。目前，3D打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域，替代这些

领域传统依赖的精细加工工艺。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外，在生物工程与医学、建筑、服装等领域，3D打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。如2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作，尝试 以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官，是医学领域具有重大意义的创新。 1 3D打印技术简介

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术，与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为添加制造（AM， Additive Manufacturing）。作为一种综合性应用技术，3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外，新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成

1

2 3D打印技术的基本概念

3D打印机出现在20世纪 90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置.它与普通喷墨打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”， 与电脑连接后，通过电脑控制把打印材料一层层叠加起来，最终把计算 机上的蓝图变成实物。这种打印技术称为3D立体打印技术。3D打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式

形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件。设计出三维图形无需模具即可整体成形，这就是“3D打印”名字的由来。由于成品是增加材料、逐 渐铺陈所得，即每次只铺一层，因此 打印技术又被称为“增加材料制造技术”。

3D打印技术或称为增材制造是一系列技术的组合，即通过一台机器逐次添加物层的方式来制造一个物品，其组合由计算机辅助设计（CAD）、激光 成型、挤出机，或能一次打印一层物质的打印机针头构成。增材制造能一次性生成复杂的几何物体，其内部可以有空腔或活动部件而传统的机械不能胜任以这种方式进行制造。

3D打印技术（增材制造）已经在消费品，汽车工业及航空工业等领域部分获得应用。它对于制造新奇廉价的物品很合适但生产大体积低价格且有足够强度的部件其能力有限。据估计到2023年，,增材制造有望取代一些传统的规模化生产企业，导致大量拥有现代生产能力的本地化微工厂出现，有效缩短生产周期，简化供应链。在这一过程中，发展中国家将是主要受益者，因为增材制造相对于传统制造而言，其对工业基础建设的要求更低。理论上来说，当3D打印技术成熟后，随着打印材料的添加的不同，可以打印任何东西，包括人体器官（原料是细胞）、房子（原料是建筑材料）、机械（原料是金属）等，并且可以按照你想要的一模一样打印出来，只要你在计算机前把要打印的东西的形状等设置好即可。

的成熟而得到飞速的发展。

1986年，Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机。

1993年，麻省理工学院获3D印刷技术专利。 1995年，美国ZCorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。

2005年，市场上首个高清晰彩色 3D打印机由Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。

2010年11月，世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。 2011年6月6日，发布了全球第一款 打印的比基尼（泳衣、衬衫）。 2011年7月，英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机 2011年8月，南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。

2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。

3D打印技术的本质在于个性化需求的创意设计理念。因而3D打印技术的发展,体现了人性的完善和完美过程。

4 3D打印过程原理

每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到

胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫3 3D打印的发展简史

除松散的粉末即可“刨”出模型，而3D打印技术的胚芽源于18世纪西

剩余粉末还可循环利用。

欧的雕塑艺术。19 世纪在北美被重视。

打印耗材由传统的墨水、纸张转变随着20世纪计算机和网络技术的发展，

为胶水、粉末，当然胶水和粉末都是3D打印技术才真正诞生，并由于条件

2

经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。3D打印技术能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。受到喷打印原理的限制，打印速度势必不会很快，较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率，相比早期产品有10倍提升，而且可以利用有色胶水实现彩色打印，色彩深度高达24位。 由于打印精度高，打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计，结构以及运动部件也不在话下。如果用来打印机械装配图，齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动，而腔体、沟槽等形态特征位置准确，甚至可以满足装配要求，打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料，还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其它材料可供选择。

低了成本；大幅减少了材料浪费；而且，它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形，让人们可以更有效地设计出飞机机翼或热交换器；另外，在具有良好设计概念和设计过程的情况下，三维打印技术还可以简化生产制造过程，快速有效又廉价地生产出单个物品。

三维打印技术还有其他重要的优点。大多数金属和塑料零件为了生产而设计，这就意味着它们会非常笨重，并且含有与制造有关但与其功能无关的剩余物。三维打印技术不是这样的。在三维打印技术中，原材料只为生产所需要的产品”，借用三维打印技术，他的团队生产出的零件更加精细轻盈。当材料没有了生产限制后，就能以最优化的方式来实现其功能，因此，与机器制造出的零件相比，打印出来的产品的重量要轻60%，并且同样坚固。

6 应用发展现状

如今三维打印技术的精度约为0.1毫米，而且打印机本身的售价偏高，不过，随着技术的进步和成本的降低，一台普通三维打印机的成本有望比1985年的激光打印机还要低。 但生物三维打印机也面临着诸多挑战，其中之一是其打印出的物体如何与身体其他器官尤其是大的组织更好地结合，因为任何打印出来的器官或身体组织都需要同身体的血管相连，而这可能非常难实现。一旦克服了这个技术障碍，在未来几十年内，生物打印技术将成为一项标准技术。 现在3D打印技术还不够成熟，材料特定、造价高昂，打印出来的还都处于模型阶段，也就是说真正用于生5 技术优势

三维打印技术的魅力在于它不需要在工厂操作，桌面打印机可以打印出小物品， 而且，人们可以将其放在办公室一角、商店甚至房子里；而自行车车架、汽车方向盘甚至飞机零件等大物品，则需要更大的打印机和更大的放置空间。

3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。

与传统技术相比，三维打印技术还拥有如下优势：通过摒弃生产线而降

3

活应用的还并不多，但3D打印技术的前景很好，未来将有可能得到普及，进入我们的生活。

7 发展展望

3D打印技术的到来将意味着我们人人都能成为制造家。世界各地各处都能成为制造工厂，全民制造的时代正在向我们招手。它同时也意味着各种行业将面临巨大变革，传统制造业和服务业之间的界限将变得越来越模糊。3D打印将重塑制造业。随着大企业对3D制造的兴趣日益浓厚，原材料成本就会随着下降，同时打印机技术也会不断改进。 在不久的将来，3D打印技术将走进千家万户。这是制造能力的大众化 。有了3D打印机后，人人都可以通过数码设计制造出各种想象中的物体，或者借用不管来自世界哪个角落的某种设。只需要按一个按钮，3D打印机就可以用一层层的塑料或其它材质，把你设计的物品在你眼前“打印出来”。10年前的科幻小说情节如今已经成为现实。事实上，能让我们的电脑打印纸质文档的点矩阵打印机，还是不久之前才发明出来的，而现在3D打印机又以同样的方式使我们梦想的各种物体都能呈现在我们眼前。有了3D打印机的魔力，人人都是制造商，唯一能限制我们的，就是我们的想象力。3D打印技术必将开创一个全民制造的崭新时代。

4

第17篇：3D打印技术学习心得

“3D打印与激光再制造技术”学习心得

一、对3D打印技术的基本认知

3D打印就是将计算机中设计的三维模型分层，得到许多二维平面图形，再利用各种材质的粉末或熔融的塑料或其它材料逐层打印这些二维图形，堆叠成为三维实体。作为3D打印技术包括了三维模型的建模、机械及其自动控制（机电一体化）、模型分层并转化为打印指令代码软件等技术。

不远的将来，我们完全可以用电脑把自己想要的东西设计出来，然后进行三维打印，就像我们现在可以在线编辑文档一样。通过电子设计文件或设计蓝图，3D打印技术将会把数字信息转化为实体物品。当然，这还不是3D打印的全部，3D打印最具魔力的地方是，它将给材料科学、生物科学带来翻天覆地的变化，最终的结果是科学技术和创新呈现爆发式的变革。

3D打印最直接的效益，就是对材料行业的拉动，随着3D产业规模的扩大，必将推动材料行业的不断变革。

3D打印机本是一种相对粗陋的机器，从工厂诞生，然后走进了家庭、企业、学校、厨房、医院、甚至时尚T台。但是一旦将3D打印机与当今发达的数字技术相结合，奇迹就发生了。再加上互联网的普及以及微小而成本低廉的电子电路的广泛使用，在材料科学和生物技术取得日新月异进步的今天，3D打印应用前景简直令人不可想象！

二、3D打印在我公司的应用前景

我们*****公司是一家叉车制造企业，每年都会进行不间断的新产

品研发。在这个过程中，3D扫描和3D打印技术有着良好的应用前景。譬如叉车的后配重由众多复杂曲面连接而成，设计上极为困难。有了3D激光扫描仪，我们可以从市场上采购造型优美的后配重成品，采用逆向工程技术进行3D扫描后,适当修型再转化为3D图纸为我所用。修改后配重也可用3D打印机做出样品，供领导决策时使用。这种3D模型外观上、结构上与设计实体完全一致，非常直观，有助于公司领导快速决策。因此3D打印技术的成功应用，必将加快我公司产品研发进度，缩短产品研发周期，提高市场响应能力！

三、3D打印技术应用的局限性

3D打印结合了智能制造技术、自动控制技术和新材料技术，确实具备了引领第三次工业革命的有利条件，但是3D打印技术的大规模工业化应用还存在诸多限制。首先3D打印的材料品种单一，价格也过于昂贵，用于打印样品则可，用于批量生产则经济上决不可行；其次从效率上来说，采用3D打印技术工艺生产一个零件还是过于浪费时间了；其三，3D打印零部件的内在质量可靠性仍然存疑。采用金属粉末加上激光烧结和激光熔覆技术打印的零部件，其内在金属结构与采用现代冶金技术生产的零部件，在组织的致密性、结合的紧密性方面差距很大，影响3D打印零部件的结构强度。因此3D打印技术现阶段真正的实际应用，仅仅在产品研发过程的样品制造、工业生产中的砂型制造、生物医学上的器官仿生等方面较为成熟。那些3D技术打印的裙子、鞋子不过是艺术家自娱自乐的哗众取宠罢了。至于劳心费力的捣鼓出一个3D打印的水果，除了追求标新立异之外没有

任何现实意义！

四、对我国发展3D产业技术的几点思考

3D技术产业化发展有其局限性，存在诸多急需突破的技术瓶颈，能否真正引领第三次工业革命浪潮尚无定论。但3D 打印毕竟是代表制造技术发展方向的前沿技术，从国家层面还是要提前谋划、提前布局、紧密跟踪。首先，要从小学阶段开始在学校普及3D打印知识教育，让孩子们从小接触3D打印技术，有利于培养他们的动手能力和创新精神。桌面级3D打印机价格已经非常便宜，完全具备全面推广条件。其次，着力培养大型3D打印和扫描技术企业，组建3D产业技术国家队，壮大企业实力，参与国际竞争。目前我国3D制造企业规模偏小，实力不强，大多数在破产的边缘苦苦挣扎，很难与国外的大公司展开真正意义上的竞争，因此政府主导的资源整合已经刻不容缓。第

三、必须走产学研结合之路，占领3D打印技术的制高点。无论是3D打印还是3D扫描技术都涉及到众多高新技术领域，只有走产学研结合、联合自强之路，才能在未来的3D技术市场上占有一席之地。第四，加大政策引导力度。政府应制定政策，对那些具备产品研发能力和一定市场影响力，但现阶段经济效益不彰的企业，从税收减免、研发资助、财政补贴、贷款担保等方面给予扶持，帮他们做大做强。

2014年6月17日

第18篇：3D MAX教案

3DMAX 界面练习第1--6课时

教学目标：了解3DMAX界面

教学重点：熟记几个常用的快捷键

教学时间：第一周，星期二，第3，4，5，6节；

星期四，第5，6节。 授课形式： 理论 (1—2课时）：介绍3D max界面，工具栏、视图窗口等。

实践 （1—4课时）：熟悉3D max操作界面。 教学过程：

作业：

3DMAX 带抽屉的桌子

第7—12课时

教学目标：掌握可编辑多边形的基本操作。 教学重点：熟练掌握插入、挤出等命令的运用。 教学时间：第二周，星期一，1 2 4节

星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 56 节 授课形式： 理论 (3—4课时）：示范桌子的制作，（桌子图片）

实践 （5—8课时）：练习挤出、插入编辑多边形的操作。 教学过程：

作业：做带抽屉的桌子一张。

（一）

3DMAX 椅子的制作

第13—18课时

教学目标：掌握线的基本操作。

教学重点：编辑线的参数和四个视图的协调操作。 教学时间：第三周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 56 节 授课形式： 理论 (5—6课时）：示范椅子的制作。 实践 （9—12课时）：练习线的基本操作。 教学过程：

作业：做椅子一张。

（二）

3DMAX 圆桌的制作

第19—24课时

教学目标：掌握扩展基本体的创建、车削、倒角剖面、对齐的运用。 教学重点：线和可编辑多边形的结合操作。 教学时间：第四周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 56 节 授课形式： 理论 (7—8课时）：示范圆桌的制作，（桌子图片） 实践 （13—16课时）：练习车削、倒角剖面等修改器的操作。 教学过程：

作业：做圆桌一张。

（三）

3DMAX 花朵的制作

第24—30课时

教学目标：掌握坐标轴的编辑和运用。

教学重点：对3D max物体旋转平移操作的提高。 教学时间：第五周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 56 节 授课形式： 理论 (9—10课时）：示范荷花、牵牛画的制作；（荷花、牵牛花图片）

实践 （17—20课时）：练习放样、编辑坐标轴、锁定角度等操作。 教学过程：

作业：做荷花、牵牛花各一朵。

（四）

3DMAX 蘑菇的制作

第31—36课时

教学目标：掌握阵列、车削的运用。 教学重点：编辑坐标轴的操作。

教学时间：第六周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 56 节 授课形式： 理论 (11—12课时）：示范蘑菇的制作，（蘑菇的图片） 实践 （21—24课时）：练习车削、阵列的操作。 教学过程：

作业：做蘑菇一个。

（五）

3DMAX 足球与心形项链的制作

第37—42课时

教学目标：掌握扩展基本体、细分、平滑、FFD、间隔对齐等修改器的运用。 教学重点：对物体形态的分析与缩放的掌握。 教学时间：第七周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 56 节 授课形式： 理论 (13—14课时）：示范球与心形项链的制作，（足球、项链的图片）

实践 （25—28课时）：练习细分、网格平滑、FFD、等命令的操作。 教学过程：

作业：做足球一个，心形项链一条。

（六）

3DMAX 飞机模型测试

第43—48课时

教学目标：运用之前所做的练习，举一反三来制作飞机模型。 教学重点：3D max镜像的运用。

教学时间：第八周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 56 节 授课形式： 理论 (15—16课时）：展示飞机的制作步骤。（飞机的图片） 实践 （29—32课时）：做飞机模型一架。 教学过程：

作业：考试

（一）

3DMAX 钢、铝、铁锈材质的贴法

第49—54课时

教学目标：了解3DMAX材质球的基本用法

教学重点：熟练利用材质球进行简单的贴图。 教学时间：第九周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (17—18课时）：演示的钢、铝、绣制作步骤。（钢、铝、绣的图片）

实践 （33—36课时）：练习材质球各种类型命令的运用 教学过程：

作业：做贴了材质的几何体。

（七）

3DMAX 桌布的制作方法

第55—60课时

教学目标：初步了解3DMAX动力学概念 教学重点：熟练利用布料系统制作桌布 教学时间：第十周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (19—20课时）：演练桌布的制作方法

实践 （37—40课时）：初步了解动画（布料方面）的制作，壳以

及网格平滑命令的运用。

教学过程：

作业：利用布料系统制作床单

（八）

3DMAX 室内全局光的制作

第61—66课时

教学目标：3DMAX渲染器的切换

教学重点：掌握mentel ray的基本设置参数，以及灯光的了掌握运用。 教学时间：第十一周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节

授课形式： 理论 (21—22课时）：演练室内全局光的制作方法

实践 （41—44课时）：练习制作渲染灯光的各种参数调整的各种

效果。

教学过程： 作业：利用灯光制作室内全局光的反射效果。

（九）

3DMAX 玻璃灯管的制作

第67—72课时

教学目标：mentel ray渲染器材质的运用

教学重点：深入了解贴图的运用以及灯光的设置。 教学时间：第十二周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (23—24课时）：演练玻璃灯管的制作过程。 实践 （45—48课时）：练习透明与半透明等类似的材质运用以及对

灯光的深入了解

教学过程：

作业：制作发光的玻璃灯管。

（十）

3DMAX 为一个简单的室内贴材质打灯光

第73—78课时

教学目标：灯光材质贴图的结合使用 教学重点：简单了解室内的灯光运用。 教学时间：第十三周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (25—26课时）：演练简单室内的灯光创建过程。 实践 （49—52课时）：练习室内灯光的运用、灯光的参数、mantel

ray渲染器的渲染。

教学过程：

作业：为简单的室内创建简单的灯光以及贴图。 自己设计一个你理想的卧室（A4）。

（十一）

3DMAX 制作一个油灯并展其UVW

第79—84课时

教学目标：理解模型中UVW贴图的概念

教学重点：熟练利用线编辑出物体，简单运用UVW展开修改器对物体展UV。 教学时间：第十四周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (27—28课时）：演练油灯以及对物体的UV展开操作。 实践 （53—56课时）：练习油灯的制作以及对不规则物体的展UV

的操作。

教学过程：

作业：制作油灯以及，油灯的UVW图纸。

（十二）

3DMAX 简单的森林 第85—90课时

教学目标：学会建立室外模型 教学重点：简单了解曲面建模，

教学时间：第十五周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (29—30课时）：演示小片森林的制作和草地的制作 实践 （57—60课时）：熟练掌握曲线建模、毛发系统以及间隔对齐

的运用

教学过程：

作业：制作一小片森林

（十三）

3DMAX 山脉的制作 第91—96课时

教学目标：了解贴图对建模的作用（置换） 教学重点：贴图中渐变坡度的用法

教学时间：第十六周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (31—32课时）：演示山脉的制作 实践 （61—64课时）：练习置换、渐变坡度的用法 教学过程：

作业：做一片带湖水的山脉

（十四）

3DMAX 我的卧室效果图（模型）

第97—102课时

教学目标：创造能力的培养

教学重点：根据之前绘制的草图制作卧室模型 教学时间：第十七周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (33—34课时）：示范室内模型的建立 实践 （65—68课时）：根据之前绘制的草图制作卧室模型 教学过程：

作业：

3DMAX 我的卧室效果图（vray渲染器）

第103—108课时

教学目标：了解VRAY渲染器和其它渲染器的区别 教学重点：渲染器中材质、灯光、材质的基本用法 教学时间：第十八周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (35—36课时）：示范VRAY渲染器基本参数的调节并讲解 实践 （69—72课时）：练习VRAY渲染器 教学过程：

作业：

3DMAX 我的卧室效果图（渲染模型）

第109—114课时

教学目标：熟记VRAY渲染器终极参数设置 教学重点：最终效果图的构图、灯光的设置 教学时间：第十九周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (37—38课时）：通过案例分十五步来讲解最终渲染效果的设置

实践 （73—76课时）：为我的卧室的模型做最终渲染 教学过程： 作业：

3DMAX 我的卧室效果图（最终效果渲染）

第115—120课时

教学目标：掌握了全套室内效果图的全部内容 教学重点：相关材质的贴法

教学时间：第二十周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (39—40课时）：通过一些案例来讲解材质的贴法 实践 （77—80课时）：渲染我的卧室最终效果图 教学过程： 作业：

3DMAX 我的卧室效果图（期末考试）

第121—126课时

教学目标：按照老师给的模版排好版

教学重点：整理自己的三张效果图（手绘效果图、模型效果图、最终效果图） 教学时间：第二十一周，星期一，1 2 4节 星期二，3 节

星期三，1 2 5 6节

星期四 5 6 节

星期五 3 4 5 6节 授课形式： 理论 (41—42课时）：发放模版，并注明相关格式 实践 （81—84课时）：根据要求格式整理好效果图模版 教学过程：

作业：上交一份拍好版的‘我的卧室’为主题的3D效果图版面。考试

（二）

第19篇：3D 教案汇总

中都培训3D教案 第一讲 3D入门

一、简介

1.3DS MAX:是由美国的Autodesk公司推出的三维设计软件，用于效果图和动画设计，学习8.0 2.安装：安装前查看安装说明，安装后进行注册。

3.应用领域：效果图制作、室内外设计、展台/版设计，影视动画。二．界面: 1.主工具栏：常用工具的快捷图标方式，当显示宽度低于1024像素时，显示不全，需要鼠标置于‘灰线’处，单机并拖动进行查看，alt+6显示/隐藏 注：在3d中的快捷键不可以用小键盘的数字键。

2.命令面板：通常位于界面的右侧，包括程序六个部分。

新建：几何体、图形、灯光、摄像机、辅助对象{卷尺} 编辑{修改器}：A 修改物体的参数{几何体、图形、灯光、摄像机、辅助对象{卷尺} B 物体添加命名生成复杂模型

层次：调节物体和图形的轴心。

3.视图区：用于显示不同方向的观看效果，按视图名称的首字母可以切换视图。

顶T 左L 前F 透p 底B。 分别选中视图用快捷键打乱格局 A 菜单|自定义|视口配置|布局 B 网格显示：G C 单视图缩放：a 选中视图滑动鼠标 b ctrl+ +,ctrl+- c {,} d 视图控制区放大镜 {视野针对透视图、局部框选放大} D 所有视图缩放：视图控制区 E 单视图物体最佳化显示： F 所有视图物体最佳化显示

G平移视图：选中视图按下中键移动 H 旋转视图：按住ALT按下鼠标中键拖动 I 单视图最大化切换 ALT +W 菜单|自定义|加载UI方案|（加载的时候先确定3D安装目录，找到UI文件夹） J 菜单|自定义|自定义用户界面 4 动画控制区

5状态 ：A 显示物体在3D中的坐标 。 B 可以精确移动、旋转、缩放 6 命令行：执行命令的时候可以查看提示。 三．基本操作：

1 菜单|自定义|单位设置{毫米} 第二讲 基本操作

一、物体的显示方式

1 线框显示：F3 。边面显示：F4 。 透明显示：ALT+X。

二、执行文件

1新建文件：删除物体，系统不还原

2、重置文件：删除物体，系统还原

3 打开文件：网上下载的3D模型{ 3D侠、3D溜溜} 打不开，记住3D模型格式3DSMAX 4 保存文件：保存的3ＤＳＭＡＸ文件 ３Ｄ源文件 5 保存选定对象：选择需要单独导出的模型，确定。 6 合并文件

7 导入{其他软件格式文件导入3D，为3D服务} DWG文件:A CAD整理图纸，将图纸各元素分层， B 导入3D C 按层导入 9 导出：A dwg ：CAD用 3DS ：3D用

10归档 ：模型材质灯光完成以后，要执行归档将模型所用的贴图打包收集。{重点} 三、三维物体的创建

1 手动：选择相应的物体，在相应的视图手动拖拉。

A 有底面的物体在透视图创建，B 立面的物体在立面图创建。

2 键盘输入：选择几何体，然后点击键盘输入，X、Y、Z轴向为0，在输入物体

的具体参数，点击创建。

四、选择物体的方式

1、选择对象：被选中的呈白色线框显示 A 点选 。B 加选、减选 ：按住ctrl键

C 全选：ctrl+A D 取消选择：ctrl+D E 反选：ctrl+I F 框选：1 切换选区：Q 2 窗口：选区要完全包含物体才能被选择。

交叉：选区接触物体即被选择。 G 按名称选择：前提为物体命名

H 按类型选择：可在视图中创建不同类型的物体，然后分别将各种类型置为当前，利用选择工具选择物体

I 锁定视图：空格键盘{A 选择物体按下空格键{锁定}，你就无法再选择其他物体。 J 按颜色选择：菜单|编辑|选择方式|按颜色选择 K 按材质选择 ：

五、移动 W 1 手动移动

A 系统光标开关：X 大小：+、- 。 B 蓝色：Z ，绿色：Y ，红色：X 2 精确移动：A 选择物体在状态栏输入移动的数据

B选择物体在移动键按钮处右键单击输入数据

六、旋转 E 1 手动旋转

2 精确旋转：A 选择物体在状态栏输入旋转的角度

在旋转键按钮处右键单击输入角度

七、缩放 R 1 手动缩放

2 精确缩放：A 选择物体在状态栏输入缩放的比例

2 在缩放键按钮处右键单击输入比例

八、复制

1 shift :移动、缩放、旋转

复制类型：复制 两者互不影响

实例 两者相互影响

参考 父影响子对象

注意：1 如果用实例复制的物体，你用缩放键缩放不会出现实例现象。

如果想将实例对象去除关联，选择需要取消关联的物体，点击修改器，在名字的位置右键单击 使唯一

2 镜像

补充：1 返回操作 ctrl+Z 2 返回视图 shift+Z 3 菜单|视图|保存透视图状态

九、间隔工具 菜单|工具|间隔工具

操作步骤：A 先在相应的视图创建三维物体 B 在相应的视图创建二维对象

C 匹配两者的比例 D 选择三维物体 在执行菜单|工具|间隔工具、拾取路径、设置复制数量，应用关闭。

十 捕捉 Ｓ

１类型：２维、{适合在二维视图对齐图形} ２.５维{适合在二维视图对齐图形和三维物体} ３维{适合在三维视图对齐三维物体} 十

一、阵列复制：

十二、shift+A 快速对齐

:alt+a对齐 将空间中的两个对象通过X Y Z三个轴进行位置的确定 十

三、成组：

十四、孤立当前选择：ALT+Ｑ 十

五、隐藏当前选择

十六、冻结当前选择：

第三讲 三维物体添加修改器建模

一、配置修改器

1 在修改器列表处右键单击—配置修改器集

然后将常用的添加{ 晶格、锥化、扭曲、FFD圆柱体、融化、壳、躁波、补洞、切片、弯

3 曲、置换} 2在修改器列表处右键单击点击显示按钮

二、晶格

1作用：防盗窗、垃圾篓

2 垃圾篓：A 创建圆柱体 B 选择圆柱体右键单击转换为可编辑多边形

C 在多边形顶点级别下、选择忽略背面、切换到顶视图T，框选

上方的点，DELETE，退出顶点级别 D 添加晶格修改器

三、FFD 变形修改器

1类型 FFD 2*2 FFD 3.3.3 FFD 4.4.4

四、漏勺

操作步骤：A创建 几何球体

B 将球体转换为可编辑多边形 C 在顶点级别下将上半部的顶点选择删除， D 在将下半部的顶点选择 右键单击选择“切角”。E在选择物体修改器中

添加“壳”修改器，F 在将物体右键转换为可编辑多边形，G在面级别下

选择一个面挤出。

五、山体：创建平面，增加分段数，然后添加“躁波”修改器。点击分形，调节下方Z轴参数

六、补洞：防盗窗删除个面，实验下执行补洞。

七、切片

案列：A创建苹果 Ｂ添加切片{展开切片平面 旋转角度} Ｃ 补洞

八、对称

案列：ＡA创建苹果 Ｂ添加切片 ９０度 Ｃ对称

九、置换：A创建长方体，B调节分段数 C 选择物体添加“置换”

置换：1 第四讲 三维物体添加复合对象

一、复合对象 １ 布尔运算

Ａ 两个物体运算：Ａ调好两个物体的位置 Ｂ选择一个大物体。然后选择 复合对象

在选择 布尔运算，C选择运算方式， D 选择移动在拾取 B对象。

Ｂ 多个物体运算：Ａ将其中的一组对象附加｛先将一个对象转换为多边形、然后附加 其他物体｝Ｂ选择一个大物体。然 后选择 复合对象

在选择 布尔运算，C选择运算方式， D 选择移动在拾取 B对象。

案列：笛子、无烟煤、钢管做洞。

第五讲二维图形的创建

二维物体的创建

4 1 方法：在命令面板中，选择相关的对象名称，在合适的视图单击并拖动进行绘制

线：单击生成角点单击并拖动生成平滑点，按shift限制90度倍数，右击结束 1）参数：渲染：二维物体默认时渲染不可见 2）在渲染中启用：选中后二维物体渲染显示 3）在视口中启用：选中后方便在视图中调节参数 4）厚度：二维物体本身的粗细程度 插值：影响二维物体拐角处的圆滑程度

4）步数：调节线条圆角处的分段数

二、编辑样条线：将二维的图形分别进行点、段和线条三种子编辑，对应的快捷键依次为

1、

2、3。子编辑完成后要退出子编辑，是线的默认编辑命令

1、启用命令：选择对象，右击/转换为/转换为可编辑样条线

2、点的编辑：

1）点类型：在点的子编辑下，选中点，右击，在弹出的屏幕菜单中选择 角点：

平滑点：由计算机自动平滑经过点的线条 Bezier点：具有对称的两个控制手柄

Bezier角点：具有两个独立的手柄，可以单独进行调节 { 2）点的添加/删除：右键单击 细化/ 删除 Delete 3)点的圆角/切角：圆角/切角

4)点的焊接：将在同一条线上的两个端点进行焊接；若要进行焊接的两个点不在同一条线，则需要先进行附加，再在点的编辑下焊接

步：在点得子编辑下，框选要进行焊接的两点，在参数焊接后的文本框中输入大于两点间距离的值，单击焊接若两点不在同一条线，则先进行附加，再在点的自编辑下进行焊接 5）点的连接：与焊接类似，在两个端点间补足线条

1第六讲二维编辑

一、段：

1、拆分：根据设置的点的个数在段中添加点，类似于CAD中的dir

2、分离：将选择的段分离生成单独的物体

二、样条线：

1、轮廓：将单一的线条生成闭合的曲线，闭合的曲线进行边缘扩边

三、CAD文件导入3D

1、在cad中将文件保存生成*.dwg格式

2、在3d中,自定义/单位设置，选择常用的毫米为单位

3、文件/导入，将文件格式改为*.dwg选择cad文件--打开

4、在3D中进行二维线条编辑，添加挤出等命令即可

四、捕捉设置：

1、对象捕捉：S 右击主要工作栏中的图标进行设置

五、修剪：将线条相交处多余的部分进行修剪，修剪完成后需要进行点焊接

六、线条

布尔运算：将两个具有公共部分的对象进行并集、减集和交际运算

步骤：首先将要进行布尔运算的对象进行附加，在线条的子编辑下，选择第一个对象，在布尔运算按钮后面选择运算方式，单击“布尔”，单击另外对象

中都培训 室内设计、平面设计、咨询电话 18254836948 银泰中心1068教室

第 5 页

5 第七讲 二维转三维

一、车削：将二维的线条，沿指定的路径进行旋转车削生成三维物体的过程，称之为车削，通常用于制作中心对称的模型

参数：度数：设置车削的旋转角度数

分段：生成模型的段数

焊接内核：选中后，模型中间的破面去除{默认时生成物体中间出现破面/褶皱} 方向：车削放置的轴向

对齐：在方向确定的前提下，设置对齐的小、中、大

步骤：首先在视图中绘制二维的线条并进行轮廓编辑，在修改中添加“车削”设置段数、方向和对齐

根据需要将lathe前的“+”展开选择“轴”进行位置调节 补充：间隔工具 shift+i 将选择的物体沿指定的路径进行排列[复制] 步骤：首先创建物体和绘制路径，选择物体，shift+i.单击拾取路径按钮，单击选择路径，设置个数---应用---关闭

二、放样 复合对象 1 创建洗面奶

步骤：A创建路径高度。B 然后创建N个图形 {矩形、

二、倒角：将二维的图形在进行倒角{挤出和缩放上截面} 高度：二维截面挤出的高度 轮廓：对模型上截面的缩放

三、倒角剖面：将二维图形在进行倒角的同时沿某一剖面线

步骤：首先选择要进行倒角的二维截面线，修改/倒角剖面/单击“拾取剖面”，在视图中单击剖面线

注：图形与剖面线选择顺序不能颠倒 实例：老板桌、花瓶、酒/水杯、果盘

四、挤出：将闭合的二维曲线挤出拉伸成三维物体。

补充：图形合并

将二维物体和二维物体进行合并{饼切}操作

步骤：首先创建二维截面和三维物体，选择三维物体，命令面板中，新建/几何体/从下拉列表中选择“复合物体”单击图形合并，单击参数中的“拾取操作对象”，单击二维物体，设置饼切或合并

第八讲 放样

一、放样：

1、定义：将二维的截面沿指定的路径进行排列生成三维物体的过程称之为放样

2、步骤：首先绘制放样的截面和路径，选择路径，在命令面板中，新建/几何体/复合物体/放样，单击“拾取图形”，在视图中单击选择截面

注：在放样过程中截面的选择以观察方向的左视图为主，截面生成后对截面进行缩放、旋转、移动等操作对结果没有影响

3、

放样的对齐：

步骤：选择放样的物体，切换到修改选项，将loft前的“+”展开，选择图形，在路径上移动鼠

6 标选择截面，在参数中设置截面得对齐方式

4、多个截面放样：多个截面在同一个路径上放样

5、步骤：首先绘制路径和多个截面，选择路径，在命令面板中放样，单击“拾取图形”，选择放样的第一个截面，在参数中设置百分比并回车，单击“拾取图形”，单击选择放样的另外截面

放样扭曲的修改：当多个不同类型截面进行放样时，模型一定会扭曲

选择放样生成的物体，在修改选项中，将loft展开，选择图形，单击参数中的“比较”，在路径上移动鼠标出现“+”提示时单击，利用旋转工具旋转截面，直到截面得接点和中心标记三点一线即可

第九讲 高级建模

一、编辑多边形：将三维的物体依据分段为点、线、线框、多边形和元素等五种方式的子编辑，相对应得快捷键依次为

1、

2、

3、

4、

5、其中6为退出子编辑

编辑网格是以一个三角形面为一个单位的，编辑多边形是以一个四边形的面为一个单位的

1、点编辑： 1） 忽略脊面：在进行编辑时仅选择当前方向可以看到的部分，先选择选项后在选择要编辑的内容

2） 挤出：在点的方式下进行挤出

3） 焊接：将已经附加的对象进行点焊接

4） 切片平面：在点的方式下进行三维物体段数的增加

步骤：首先在点的编辑下，单击切片平面，移动/旋转控制段数面，单击“切片”按钮，完成后，左键单击切片中平面退出编辑

2、边：

1） 环形：对于边的扩展进行平行扩充选择 2） 循环：对于边的扩展以两点向两端延伸 3） 连接：在选择的多个边中间等分添加线 实例：单面的室内空间

1） 首先按照空间的真实尺寸建立长方形，并调节位置，右击对象/转换到可编辑多边形，5，单击对象，右击/翻转法线 2） 在编辑多边形的方式下，对点和边的坐标进行位置的调节，依次生成门口和窗口等

第十讲高级建模

一、边：

1） 所选内容创建图形：将选择的边线生成新的二维图形，适合制作线框造型 实例：纸篓

首先在顶视图中创建长方体{倒角长方体}，并调节段数，右击对象转换为可编辑多边形，2，Ctrl+a，单击“连接”，其次分别在前视图和左视图以框选的方式选择原来水平/垂直的边线并移除，4，选中忽略脊面，选择上方的多边形，最后，2，Ctrl+a,单击“所选内容创建图形”按钮，生成二维线条，调节渲染选项

二、多边形：

1、挤出类型：当同时选择多个且连续的多边形时类型有所不同 组：挤出的方向与原物体一致

局部：挤出的方向以选择的多边形为参考 按多边形：挤出的方向以各自的多边形为参考

7 2.倒角：与挤出类似，在进行挤出的同时对截面进行缩放

3、桥：将选择的两个面进行自动桥连接

第十一讲 高级建模{三}

一、从CAD导入图形制作室外效果图：

1、CAD图层设置：将室外效果图中看不到的部分进行删除，并将图层调节，对于尺寸数据临时隐藏

2、在3D中导入dwg格式文件，调节顶点位置，转换到可编辑多边形进行窗口和阳台的制作

3、将门窗等物体导入到3D中并调节位置和对齐

二、实例：铅笔

1、编辑多边形参数：

平面化：将选择的多个面进行共面

多边形属性：用于设置多边形的ID号码，方便进行多维/子对象材质

2、步骤：首先创建圆柱体，将高段数为1，在透视图中，转换为可编辑多边形，4，选择圆截面，R，进行等比例缩放，挤出{倒角}，生成铅笔笔尖，其次，选择另外的截面挤出生成铅笔的主体，选择三个面，单击参数中的“平面化”，依次制作为六个棱

第十二讲 灯光

一、灯光简介：

1、作用：在3dmax中通过灯光可以实现场景的层次性和空间立体感

2、分类：默认的3dmax中灯光分为标准灯光和光度学灯光，VR灯光

主光源：确定光的方向和影子的位置 阴影光源：确定主体物体与背景的位置

辅助光源：用于照亮场景，但不生成高光点和影子 注：三点布光原则强调的为三个类别的光源。

二、灯光添加：

1、泛光灯：是一种向四周扩散的点光源，通常用于制作辅助光，类似于烛光

参数：阴影：启用：选中后，灯光产生阴影，根据实际需要从列表中选择阴影类型。 区域阴影：用于制作边缘虚化的阴影效果。 光线跟踪：用于制作半透明材质的阴影。

排除：用于排除某一物体使其不受当前灯光的影响

倍增：调节灯光的强弱，默认为1，大于1时光线增强，小于1时光线变弱，小于0时，具有吸收光线的特点

近距离衰减：表现光线从产生到最高的区域。 远距离衰减：表示光线从开始衰减到完全结束。

2.聚光灯：是一种具有方向和目标的点光源，类似于车灯，分为目标聚光灯和自由聚光灯，通常用于制作主光源。

聚光灯参数：光束：是指聚光灯中最亮的光柱部分。 区域：是指聚光灯的照射范围。 注：光束的数值要小于区域的数值。

8 3.平行光：是一种具有方向和目标但不扩散的点光源，类似于激光，分为目标平行光和自由平行光，通常用于模拟室外阳光。

第十三讲 材质

一． 基本术语：

1、材质：物体的材料质地，由颜色、不透明度和高光特征等因素来影响

2、贴图：用于替换材质中的颜色，依附于物体表面的纹理图像

3、贴图通道：通过对物体添加贴图，实现物体的材质特效。如：反射、折射

4、材质编辑器：用于给物体编辑材质的工具

二、材质编辑器：M是由材质编辑器{工具行、列、样本球}和材质参数组成

1、样本球：进行材质编辑的示例窗口，默认时每个球代表一类材质，总共24个球

2、获取材质：用于新建或打开材质库中的材质{存储果材质} 补充：默认材质球不够用如何解决? 首先将材质球默认材质赋给其中的物体，单击获取材质按钮，从左侧列表中选择“新建”，双击右侧的材质，再将编辑后的材质赋给物体，其次，要想重新编辑已赋给材质物体时，利用“吸管”工具拾取材质，热后进行调节

1、赋材质：用于将当前样本球的材质赋给场景中选择的物体

2、放入库：用于将当前的材质进行存储，方便生成材质库文件{*。MAT}

3、在视图中显示贴图：单击按钮后，在视图中显示物体的贴图效果，默认时只有渲染可见贴图效果

补充：视图中贴图正常显示

当开启贴图在视图中显示后，容易出现贴图错位的现象，右击视图名称/纹理校正

4、背景：用于设置网格背景，方便调节材质的半透明度效果 三：标准材质：

1、明暗器基本参数： 列表：用于设置不同类型物体的高光效果 线框：以段数线的方式显示材质的网格 双面：用于设置单面物体的显示{双面} 面贴图：默认的显示方式

面状：以物体的网格面显示最终效果

2、基本参数： 漫反射：用于设置材质的主要颜色和贴图 自发光：调节材质的自发光效果。少用

不透明度：调节材质的半透明度效果，值越低材质越透明 高光级别：调节材质的高光，强度，值越高，高光越强 光泽度：调节物体高光区域的大小，值越大，高光区域越小 柔化：调节高光区与基本区的过渡

3、扩展参数：

高级透明：可以调节材质的半透明效果，通过数量影响透明效果，通过衰减方式影响透明区域的过渡

作业：客厅

第20篇：3D效果教案

第一讲 3D入门

一． 简介

1.3DS MAX:是由美国的Autodesk公司推出的三维设计软件，用于效果图和动画设计，学习8.0 2.安装：安装前查看安装说明，安装后进行注册。（注意系统32位，64位）

3.应用领域：效果图制作、室内外设计、展台/版设计，影视动画。二．界面: 1.标题栏，菜单栏：存放常用菜单

2、主工具栏：常用工具的快捷图标方式，当显示宽度低于1024像素时，显示不全，需要鼠标置于‘灰线’处，单机并拖动进行查看，alt+6显示/隐藏 自定义中-显示UI也可显示隐藏主工具栏

注：在3d中的快捷键不可以用小键盘的数字键。

4.命令面板：通常位于界面的右侧，包括新建、编辑、层次、运动、显示和应用程序六个部分。

5视图区：用于显示不同方向的观看效果，按视图名称的首字母可以切换视图。 顶T 前F 左L 透视p 注意：从哪个方向看物体就从那个方向开始画

透视图只用来观察，不做图 F3线框和实体的切换 F4实体与线框同时显示 空格键锁定

帧：一个个静止的图片

6.动画面板：动画控制区//帧区 7.属性栏：x: Y: z: 8.视图控制区：位于看界面的右下角，主要用于控制视图的显示，缩放等操作。

1）当前视图缩放：等同于鼠标滚轮。 2）所有试图缩放：选择工具进行操作。 3）当前视图最佳显示：CTRL+ALT+Z 4)所有试图最佳显示：Z {选择的物体最大化显示} 5)局部缩放：类似于滚轮操作

6）平移：等同于按下滚轮进行鼠标移动

7）三维弧线旋转：ALT+‘平移’对视图的操作，通过shift+z进行撤销

8）当前视图最大/小切换： alt+w 三．基本操作：

1.更改默认的工作界面：自定义/加载自定义UI方案/Default UI 2.新建：ctrl+n只是新建场景 重置：可使视图恢复到原始状态 3.保存：ctrl+s 默认格式为*.max 3.打开：ctrl+o 打开只能打开一个文件，只能打开Max格式的 高版本打开低版本，低版本打不开高版本 4.导入 5.导出

第二讲 基本操作

一． 创建面板：几何体、二维图形、灯光、摄影机 二．创建物体

1、标准基本体

创建物体：在命令面板中选择对象，在合适的视图中单击并拖拉进行创建通过修改面板中进行参数的修改

三、物体参数： 1． 长方体

长度：初始视图中Y方向尺寸 宽度：初始视图中X方向尺寸

高度：初始视图中Z方向尺寸

段数：用于控制三维物体显示的圆滑度和编辑时的形状 2.圆锥：

半径1：底下圆的半径 半径2：顶上圆的半径 边数：边数越多越平滑。 圆截面的物体可做切片

切片从：正值为逆时针保留，负值为逆时针减去 切片到：正值为逆时针减去，负值为顺时针保留

3、球体：特有参数

球：半球数值为O时为整体，数值为1时为一个点，数值为0.5时为半球

4.扩展基本体

切角长方体：做圆角矩形

切角圆柱体：有圆角

纺锤：

球棱柱：多边形

软管：周期数（中间层次的多少）

第三讲：主工具栏

一．基本操作：

1、选择对象：Q被选中的呈白色线框显示

2、按名称选择：H通过物体的名称来选择对象

全选：ctrl+a 反选：ctrl+I 加/减选ctrl 3.窗口/交叉：当被按下时，选择框完全包括才能本选中，否则只要相连即被选中 4）选择并移动：W 1）方向轴的显示：X/视图----显示变换GIZMO(轴) 2）方向轴大小的调节：+/- 3)精确移动：利用W选择对象，右击工具栏中的图标，在弹出的界面中选择坐标输入数值即可

5、选泽并旋转：E以旋转控制的轴向为操作轴

6、选择并缩放:R可以将选择的对象进行等比例，非等比例和挤压等操作，缩放时注意轴向 第三讲 复制对象

一shift复制：按住shift的同时移动，旋转和缩放物体可以实现对象的复制

1、选项：复制：生成的物体与原物体相互独立

实例：生成的物体与原物体相互影响 参考:原物体仅影响生成后的物体

二、阵列复制：将选择的对象可以进行精确的移动、旋转和缩放复制，阵列的轴向与视图有关

1、步：首先在视图中选择对象，工具/阵列，在弹出的界面中，选择运算方式{增量/总计}，输入数据和复制的个数——确定

2、选项：增量：确定各个对象之间的关系

总计：初始与最后对象之间的关系

重置所有参数：在3D中默认记录上一次运算参数，当再次使用阵列时单击该按钮进行重新设置

1D 2D 3D:是指对象在同时阵列式扩展的方向

三、镜像复制：将选择的物体沿某轴进行翻转复制，是用于制作对称的造型

参数：偏移：镜像前后周薪与轴心的距离 补充：更改对象默认轴心

选择对象（W），在命令面板中，切换到层次选项，单击“仅影响轴”，移动轴心，完成后再次单击按钮关闭

四、对齐:alt+a将空间中的两个对象通过X Y Z三个轴进行位置的确定

1.步：选择对象，ALT+A 单击另外的对象，在弹出的界面中设置参数—应用/确定

注:在进行对齐过程中，位置更改的是选择的物体 第四讲 三维物体的编辑 三维物体的编辑: 1.编辑方法：选择物体，在命令面板中切换到“修改”选项，从下拉列表中选择要进行编辑的命令

2.编辑器的设置：在命令面板下方单击“配置修改器”可以选中“显示按钮”，根据使用频率将常用按钮选中

二、常用命令：

1、弯曲：

参数：角度：物体上下载截面延伸的夹角

方向：物体弯曲的方向，以90的倍数进行更改

弯曲轴:对于物体来讲，只有一个轴是合适的，以不扭曲变形为原则

限制：用于调节弯曲的作用范围，默认的整个物体均弯曲，分为上下限制和下限制（以轴心0以上和轴心0以下）

调节步骤：首先调节作用轴，以不扭曲为原则，更改方向（90的倍数），最后精确角度

2、扭曲：将物体以某轴为中心进行旋转截面

偏移:用于更改扭曲的趋势

3锥化：用于调节物体上截面的缩放和中间造型的曲线化 数量：调节上截面的大小，-1时，缩小为一个点

曲线：调节中间模型的曲线

锥化轴：通常要在透视图中看到具体的效果 主轴：进行锥化的主方向 效果：进行锥化时，受影响的轴向 第五讲 二维编辑 F4：显示网格

一、常用的三位编辑：

1、晶格：将物体以段数线线条的样式进行显示

2、噪波：将三维的物体进行凹凸变形，三维物体在编辑前段数要足够

参数：分形：凹凸的对比增强

强度：用于调节噪波的作用轴向

种子：用于设置随机的种子数

3、FFD将三维的物体进行自由变形，分为2 3 4长方体、圆柱体等五种编辑样式，通过控制点影响物体的形状 步：选择物体，添加FFD（长方体），将FFD前的“+”展开，选择控制点，通过移动点的位置影响形状

4、网格平滑：对三维物体依据段数进行快速平滑，迭代次数通常为2 实例：苹果

首先在顶视图中创建球体，添加FFD（长方体），在前视图中，将FFD前的“+”展开，移动控制点的位置，退出子编辑，添加锥化命令

第六讲 二维建模

一、二维物体的创建

1、方法：在命令面板中，选择相关的对象名称，在合适的视图单击并拖动进行绘制

2、线：单击生成角点单击并拖动生成平滑点，按shift限制90度倍数，右击结束

3、参数：渲染：二维物体默认时渲染不可见 1) 在渲染中启用：选中后二维物体渲染显示 2) 在视口中启用：选中后方便在视图中调节参数 3) 厚度：二维物体本身的粗细程度 插值：影响二维物体拐角处的圆滑程度 4）步数：调节线条圆角处的分段数

二、编辑样条线：将二维的物体分别进行点、段和线条三种子编辑，对应的快捷键依次为1 2

3、子编辑完成后要退出子编辑，是线的默认编辑命令

1、启用命令：选择对象，右击/转换为/转换为可编辑样条线

2、点的编辑：

1）点类型：在点的子编辑下，选中点，右击，在弹出的屏幕菜单中选择 角点：

平滑点：由计算机自动平滑经过点的线条 Bezier点：具有对称的两个控制手柄

Bezier角点：具有两个独立的手柄，可以单独进行调节 2）点的添加/删除：优化/Del 3)点的圆角/切角：圆角/切角

4)点的焊接：将在同一条线上的两个端点进行焊接；若要进行焊接的两个点不在同一条线，则需要先进行附加，再在点的编辑下焊接

步：在点得子编辑下，框选要进行焊接的两点，在参数焊接后的文本框中输入大于两点间距离的值，单击焊接若两点不在同一条线，则先进行附加，再在点的自编辑下进行焊接 5）点的焊接：与焊接类似，在两个端点间补足线条

第七讲 二维编辑

一、段：

1、拆分：根据设置的点的个数在段中添加点，类似于CAD中的dir

2、分离：将选择的段分离生成单独的物体

二、线条：

1、轮廓：将单一的线条生成闭合的曲线，闭合的曲线进行边缘扩边

三、CAD文件导入3D

1、在cad中将文件保存生成*.dwg格式

2、在3d中,自定义/单位设置，选择常用的毫米为单位

3、文件/导入，将文件格式改为*.dwg选择cad文件--打开

4、在3D中进行二维线条编辑，添加挤出等命令即可

四、捕捉设置：

1、对象捕捉：S 右击主要工作栏中的图标进行设置

2、角度设置：A 与对象捕捉类似

五、修剪：将线条相交处多余的部分进行修剪，修剪完成后需要进行点焊接

第八讲 线条编辑

一、线条

1、布尔运算：将两个具有公共部分的对象进行并集、减集和交际运算

步骤：首先将要进行布尔运算的对象进行附加，在线条的子编辑下，选择第一个对象，在布尔运算按钮后面选择运算方式，单击“布尔”，单击另外对象

2、三维布尔：将两个三维物体进行并集、减集和交集运算

步骤：选择其中一个对象，在命令面板中，新建/复合物体/布尔,选择运算方式,单击“拾取对象”单机另外的物体 第九讲 二维转三维

一、车削：将二维的线条，沿指定的路径进行旋转车削生成三维物体的过程，称之为车削，通常用于制作中心对称的模型

参数：度数：设置车削的旋转角度数

分段：生成模型的段数

焊接内核：选中后，模型中间的破面去除{默认时生成物体中间出现破面/褶皱} 方向：车削放置的轴向

对齐：在方向确定的前提下，设置对齐的小、中、大 步骤：首先在视图中绘制二维的线条并进行轮廓编辑，在修改中添加“车削”设置段数、方向和对齐

根据需要将lathe前的“+”展开选择“轴”进行位置调节 补充：间隔工具 shift+i 将选择的物体沿指定的路径进行排列

步骤：首先创建物体和绘制路径，选择物体，shift+i.单击拾取路径按钮，单击选择路径，设置个数---应用---关闭

二、倒角：将二维的图形在进行倒角{挤出和缩放上截面} 高度：二维截面挤出的高度 轮廓：对模型上截面的缩放

三、倒角剖面：将二维图形在进行倒角的同时沿某一剖面线

步骤：首先选择要进行倒角的二维截面线，修改/倒角剖面/单击“拾取剖面”，在视图中单击剖面线 注：图形与剖面线选择顺序不能颠倒 实例：老板桌、花瓶、酒/水杯、果盘 补充：图形合并

将二维物体和二维物体进行合并{饼切}操作

步骤：首先创建二维截面和三维物体，选择三维物体，命令面板中，新建/几何体/从下拉列表中选择“复合物体”单击图形合并，单击参数中的“拾取操作对象”，单击二维物体，设置饼切或合并

第十讲 建筑构建

一、ACE扩展：

1、墙：可以直线绘制生成墙体或通过拾取二维线条生成墙体

1） 拾取二维线生成墙体：首先可以绘制或从CAD中导入二维线条，命令面板中，新建/几何体/从下拉列表中选择ACE扩展/墙,单击“拾取样条线”，在视图中单击拾取样条线

2） 山墙制作：通过墙体的编辑添加点移动生成山墙 步骤：选择生成的墙体，切换到修改选项，将wall前的“+”展开，选择“剖面”，在视图中单击选择要制作山墙的墙体，单击参数中的“插入”，在墙体的中间处单击添加控制点，右击，选择点，在z方向上移动，同样方法在对面墙体上添加点生成山墙

2、植物：方便用于制作室外园林景观中的植物造型

选择相应的对象按钮，单击并拖动到透视图中即可，更改相关参数

二、门、窗：

1、创建方法：创建方法与视图有关，宽度/深度/高度适合顶视图，宽度/高度/深度适合前视图和左视图

2、门窗与墙体搭配：

首先创建三维的墙体{用 ACE中的墙}，选择合适的试图的创建方法，在墙体上单击并拖动创建门窗，更改打开的读数查看与墙体的搭配

注：门窗一定要在墙体上直门板厚度至少1/2墙宽

三、楼梯：在3D中提供双跑楼梯、单楼梯、拐角楼梯和旋转楼梯等四种样式

1、创建：选择相应的楼梯在顶视图中单击创建，更改参数

2、栏杆与楼梯搭配：选择楼梯，选择“扶子路径“，选择栏杆，单击参数中的“拾取栏杆路径”，在楼梯中单击拾取与之搭配的扶手路径，设置参数

角度选择：观看方向与主体呈30—45度，垂直内容少于1/3

一、群组：将选择的多个物体进行组合，方便进行合并和位置的调节

1、成组：选择要组成群组的物体，组菜单中的“成组”，输入名称----确定

2、组编辑：多个对象成组后，当需要进行编辑时，遵循先打开，最后关闭的原则 1） 打开/关闭 2） 取消群组

3） 炸开：对已经打开的组进行彻底分解，生成为单一对象

二、合并：文件/合并，将另外的文件合并到当前场景

1、步骤：在当前文件夹时，文件/合并，选择要合并的文件----打开，选择要合并的对象名称---确定 注：在进行合并时，当前文件与原文件的对象名称和材质不能重名，两个文件中的单击要保持一致

三、相机添加：

1、相机适配视图，在透视图中，调节观察的角度，选择目标相机，单击并拖动，按ctrl+c,C切换到相机视图

2、相机参数调节： 焦距：通常为35—50mm 相机的高度通常为1600mm左右

第十一讲 放样

一、放样：

1、定义：将二维的截面沿指定的路径进行排列生成三维物体的过程称之为放样

2、步骤：首先绘制放样的截面和路径，选择路径，在命令面板中，新建/几何体/复合物体/放样，单击“拾取图形”，在视图中单击选择截面

注：在放样过程中截面的选择以观察方向的左视图为主，截面生成后对截面进行缩放、旋转、移动等操作对结果没有影响

3、放样的对齐：

步骤：选择放样的物体，切换到修改选项，将loft前的“+”展开，选择图形，在路径上移动鼠标选择截面，在参数中设置截面得对齐方式

4、多个截面放样：多个截面在同一个路径上放样

5、步骤：首先绘制路径和多个截面，选择路径，在命令面板中放样，单击“拾取图形”，选择放样的第一个截面，在参数中设置百分比并回车，单击“拾取图形”，单击选择放样的另外截面 放样扭曲的修改：当多个不同类型截面进行放样时，模型一定会扭曲

选择放样生成的物体，在修改选项中，将loft展开，选择图形，单击参数中的“比较”，在路径上移动鼠标出现“+”提示时单击，利用旋转工具旋转截面，直到截面得接点和中心标记三点一线即可

第十二讲 放样{二}

一、实例：羽毛球拍

1、制作网拍：在顶视图中绘制园路径，在前视图中制截面，选择路径进行放样生成网拍 编辑网拍 -------编辑多边形

1、能 能

2、不能 能

创建“平面”，大小与球拍相仿并更改分段数，命令面板/复合物体/图形合并，单击“拾取图形”，选择放样所用的路径，添加晶格命令并调节参数

3、制作拍杆：在顶视图中绘制路径，在前视图中依次绘制放样中所用到得不同截面，依次在路径的不同比例位置处拾取截面，调节放羊模型的扭曲

二、放样的模型细分：在放样中对于生成三维物体的圆滑度，可以调节参数中的“蒙皮参数”中路径和截面得步数来实现 第十三讲 高级建模

一． 编辑多边形：将三维的物体依据分段为点、线、线框、多边形和元素等五种方式的子编辑，相对应得快捷键依次为

1、

2、

3、

4、

5、其中6为退出子编辑 编辑网格是以一个三角形面为一个单位的，编辑多边形是以一个四边形的面为一个单位的

1、点编辑： 1） 忽略脊面：在进行编辑时仅选择当前方向可以看到的部分，先选择选项后在选择要编辑的内容 2） 3） 4） 加

步骤：首先在点的编辑下，单击切片平面，移动/旋转控制段数面，单击“切片”按钮，完成后，左键单击切片中平面退出编辑

2、边： 1） 2） 3） 环形：对于边的扩展进行平行扩充选择 循环：对于边的扩展以两点向两端延伸 连接：在选择的多个边中间等分添加线 挤出：在点的方式下进行挤出 焊接：将已经附加的对象进行点焊接

切片平面：在点的方式下进行三维物体段数的增实例：单面的室内空间 1） 首先按照空间的真实尺寸建立长方形，并调节位置，右击对象/转换到可编辑多边形，5，单击对象，右击/翻转法线 2） 在编辑多边形的方式下，对点和边的坐标进行位置的调节，依次生成门口和窗口等 第十四讲 高级建模

一、边：

1） 所选内容创建图形：将选择的边线生成新的二维图形，适合制作线框造型 实例：纸篓

首先在顶视图中创建长方体{倒角长方体}，并调节段数，右击对象转换为可编辑多边形，2，Ctrl+a，单击“连接”，其次分别在前视图和左视图以框选的方式选择原来水平/垂直的边线并移除，4，选中忽略脊面，选择上方的多边形，最后，2，Ctrl+a,单击“所选内容创建图形”按钮，生成二维线条，调节渲染选项 实例：雨伞

首先在顶视图中创建八角星形，挤出，锥化，从修改列表中返回到星形，将圆角半径调大，转换到可编辑多边形，2，在顶视图中按Ctrl键依次加选伞的控制骨架，单击循环，单击所选内容创建图形，生成二维样条线。其次选择生成的二维样条线，2，选择上半部分，单击参数中的“分离”，生成新的图形,进行Y轴镜像复制，选择伞的主体，4，将底部区域选中并删除，6，{退出子编辑}，M，添加材质并选中“双面”，利用圆柱添加弯曲命令生成伞柄

二、多边形：

1、挤出类型：当同时选择多个且连续的多边形时类型有所不同

组：挤出的方向与原物体一致

局部：挤出的方向以选择的多边形为参考 按多边形：挤出的方向以各自的多边形为参考

2.倒角：与挤出类似，在进行挤出的同时对截面进行缩放

3、桥：将选择的两个面进行自动桥连接 第十五讲 高级建模{三}

一、从CAD导入图形制作室外效果图：

1、CAD图层设置：将室外效果图中看不到的部分进行删除，并将图层调节，对于尺寸数据临时隐藏

2、在3D中导入dwg格式文件，调节顶点位置，转换到可编辑多边形进行窗口和阳台的制作

3、将门窗等物体导入到3D中并调节位置和对齐

二、实例：铅笔

1、编辑多边形参数：

平面化：将选择的多个面进行共面

多边形属性：用于设置多边形的ID号码，方便进行多维/子对象材质

2、步骤：首先创建圆柱体，将高段数为1，在透视图中，转换为可编辑多边形，4，选择圆截面，R，进行等比例缩放，挤出{倒角}，生成铅笔笔尖，其次，选择另外的截面挤出生成铅笔的主体，选择三个面，单击参数中的“平面化”，依次制作为六个棱 第十六讲 建模总结

一、高级建模：

1、建模思路：依据模型分析基本物体，段数从少到多进行调节，当模型基本成型后，添加网格平滑，再次返回编辑多边形进行段数的控制

2、顺序：高级建模的顺序是整体到局部

二、常见建模：

1、模型名称的创建：名称尽量不带中文名字

2、场景合并：从外部加载*.MAX或*.3ds格式的文件直接导入到3D场景

网址：下载模型：XIUhome.Com 第十七讲 材质 一． 基本术语：

1、材质：物体的材料质地，由颜色、不透明度和高光特征等因素来影响

2、贴图：用于替换材质中的颜色，依附于物体表面的纹理图像

3、贴图通道：通过对物体添加贴图，实现物体的材质特效。如：反射、折射

4、材质编辑器：用于给物体编辑材质的工具

二、材质编辑器：M是由材质编辑器{工具行、列、样本球}和材质参数组成

1、样本球：进行材质编辑的示例窗口，默认时每个球代表一类材质，总共24个球

2、获取材质：用于新建或打开材质库中的材质{存储果材质} 补充：默认材质球不够用如何解决? 首先将材质球默认材质赋给其中的物体，单击获取材质按钮，从左侧列表中选择“新建”，双击右侧的材质，再将编辑后的材质赋给物体，其次，要想重新编辑已赋给材质物体时，利用“吸管”工具拾取材质，热后进行调节

3、赋材质：用于将当前样本球的材质赋给场景中选择的物体

4、放入库：用于将当前的材质进行存储，方便生成材质库文件{*。MAT}

5、在视图中显示贴图：单击按钮后，在视图中显示物体的贴图效果，默认时只有渲染可见贴图效果 补充：视图中贴图正常显示

当开启贴图在视图中显示后，容易出现贴图错位的现象，右击视图名称/纹理校正

6、背景：用于设置网格背景，方便调节材质的半透明度效果 三：标准材质：

1、明暗器基本参数：

列表：用于设置不同类型物体的高光效果 线框：以段数线的方式显示材质的网格 双面：用于设置单面物体的显示{双面} 面贴图：默认的显示方式

面状：以物体的网格面显示最终效果

2、基本参数：

漫反射：用于设置材质的主要颜色和贴图 自发光：调节材质的自发光效果。少用

不透明度：调节材质的半透明度效果，值越低材质越透明

高光级别：调节材质的高光，强度，值越高，高光越强

光泽度：调节物体高光区域的大小，值越大，高光区域越小

柔化：调节高光区与基本区的过渡

3、扩展参数：

高级透明：可以调节材质的半透明效果，通过数量影响透明效果，通过衰减方式影响透明区域的过渡 作业：客厅

第十八讲 材质{二}

一、赋材质：

1、步骤：选择要调节材质的物体，M，选择样本球，单击工具行中的赋材质按钮，调节相关的参数{颜色，不透明度和高光效果}

2、注：给物体赋材质时与现实相结合

二、其它材质：

1、多维/子对象材质：根据物体的ID将一个整体添加多种子编辑，使用时与编辑多边形命令结合的较多

1）更改默认的ID编号：选择物体，添加编辑多边形命令，4，选择要更改材质的区域，在参数ID中输入号码并回车 2）UVW贴图：当模型进过编辑多边形和多维/子对象材质后，贴图默认显示不正确

步骤：选择物体，在命令面板中添加UVW贴图，从贴图类型中选择与贴图区域形状相近的贴图方式，根据需要调节尺寸大小和Gizmo{变换轴心} 2.双面材质：用于给单面物体的每一个面添加不同材质

3、建筑材质：由固定的材质模版组成，使用时只需要调节部分参数即可实现材质效果

4、光线跟踪材质：与标准材质类似，但只能真实反映材质的反射和折射

反射：用于调节材质对周围物体的反射效果，通常添加衰减贴图

透明度：通过颜色或数值来调节材质的半透明

注：光线跟踪材质默认时渲染环境中的黑色，所以渲染时物体的上半部分容易黑边 实例：不锈钢材质

步骤：选择物体，M，将材质类型改为光线跟踪，漫射区颜色改为灰白，高光级别165，去掉反射前的复选，输入数值30，单击后面的贴图按钮添加衰减，调节黑色曲线，8，打开环境，单击“无”，双击位图，选择3D默认目录中的*.dds----打开，将其拖到样本球，贴图方式改为球形环境 第十九讲 材质{三}

一、贴图：用图片或纹理替代颜色

1、位图：将固定的图像赋给指定的表面

步骤：在材质编辑器中，单击“漫反射”后面的贴图按钮，双击“位图”，选择图片，打开

2、参数：

平铺：贴图在物体上重复出现，当为奇数时显示完整 注：当改变平铺数量时，一定勾选后面得平铺 UVW贴图：选择平面，在修改器中列表中找到“UVW贴图”，设置长宽数值（一块地板砖的长宽数值） 注：材质编辑器中平铺数值为1 补充：贴图的正确显示：默认时，为加快显示速度，在视图中贴图显示不进行计算，但不影响渲染效果。解决：右击视图名称---纹理校正

贴图的裁切：单击“查看图像”，在弹出的对话框中进行选取，关闭界面，勾选应用

3、衰减：用于表达受光线影响有衰减的材质效果

4、平面镜：用于实现镜面的材质效果

5、光线跟踪：用于制作材质受光线影响比较大的效果 步骤：在材质编辑器中，漫反射中添加地板原有的贴图，在反射中追加“光线跟踪”的效果（在贴图通道中完成）

6、凹凸：通过贴图颜色表面的深浅实现材质的凹（深）凸（浅）效果

第二十讲 材质实例

一、衰减贴图：

1、用途：通常用于材质本身的反射衰减

2、修改选项：

衰减类型{菲涅耳}，衰减方向{交换} 调节衰减曲线

二、凹凸贴图： 实例：篮球，外墙墙砖

三、不透明度贴图：通过贴图颜色的深浅实现材质的透明效果，可以制作镂空效果

在不透明度贴图中，白色显示，黑色不显示，灰色为半透明

第二十一讲 灯光

一、灯光简介：

1、作用：在3dmax中通过灯光可以实现场景的层次性和空间立体感

2、分类：默认的3dmax中灯光分为标准灯光和光度学灯光

3、布光原则：三点布光。主光源：确定光的方向和影子的位置 阴影光源：确定主体物体与背景的位置

辅助光源：用于照亮场景，但不生成高光点和影子 注：三点布光原则强调的为三个类别的光源。

二、灯光添加：

1、泛光灯：是一种向四周扩散的点光源，通常用于制作辅助光，类似于烛光

参数：阴影：启用：选中后，灯光产生阴影，根据实际需要从列表中选择阴影类型。

区域阴影：用于制作边缘虚化的阴影效果。 光线跟踪：用于制作半透明材质的阴影。 排除：用于排除某一物体使其不受当前灯光的影响 倍增：调节灯光的强弱，默认为1，大于1时光线增强，小于1时光线变弱，小于0时，具有吸收光线的特点近距离衰减：表现光线从产生到最高的区域。 远距离衰减：表示光线从开始衰减到完全结束。

2.聚光灯：是一种具有方向和目标的点光源，类似于车灯，分为目标聚光灯和自由聚光灯，通常用于制作主光源。聚光灯参数：光束：是指聚光灯中最亮的光柱部分。 区域：是指聚光灯的照射范围。 注：光束的数值要小于区域的数值。

3.平行光：是一种具有方向和目标但不扩散的点光源，类似于激光，分为目标平行光和自由平行光，通常用于模拟室外阳光。

第二十二讲 灯光渲染

一、光度学灯光：

1、简介：光度学灯光与标准灯光类似，但计算的数值更精确。

2、添加： 1） 参数：光照强度：常用为cd{烛光度}，在灯光材质为钨丝灯时，1W = 25cd 分布方式：分为等向{泛光灯}，聚光灯和Web{光域网}三种当为Web时，需要指定所用的光域网文件。 光域网灯光添加步骤：首先在场景中添加光度学灯光，从属性分布方式下拉列表中选择“Web”,在“Web”参数中单击“无”，选择*.ies的文件----打开。调节强度和方向。

二、摄像机：在3D中通过相机可以进行静止场景的渲染和动画制作。

1、添加：Ctrl+C{相机适配视图} 首先在透视图中调节方向和位置，选择目标摄像机单击并拖动，Ctrl+C,按C切换到相机视图。

2、参数：

镜头焦距：通常为28---35mm

3、景深：在参数中选中“启用”，景深效果能正常显示。

过程总数：表示渲染的次数，值越大，效果越真实。 采样半径：被虚化物体光斑的半径大小。 采样偏移：渲染物体与模糊之间的距离。 第二十三讲

一、逼真的地板效果：

方法一：将漫射区的贴图直接复制到凹凸通道中，并调节凹凸的数值。

方法二：在建模时，利用长方体{选择上边缘在编辑多边形中进行倒角制作，并进行平铺}添加贴图。

二、视图背景应用： Alt+B 步骤：Alt+B，单击文件选择要引用的背景图象-----打开，在纵横比选项中选中“匹配视图”并选中“锁定缩放/平移”----确定。

二、场景合并：文件/合并

1、合并前对原文件的查看：单位是否群组，是否带材质贴图{归档} 补充：归档{由计算机自动将3D文件和文件中用到的贴图进行自动保存} 步骤：文件/归档，选择存储的位置和输入名称----确定。

注：进行场景文件合并时，物体的模型名称不能相同。

三、灯光技巧：

1、灯光矩阵对地面的排除：当在场景中添加泛光灯进行辅助光时，地面反射容易出现多个点光，选择灯光在参数选项中排除对地面的影响，或将灯光矩阵转换为面光源。

2、补充：在3d中让墙面变白的方法：给墙面添加白色贴图。

第一讲 VR概述和安装（Vray）

1、为什么渲染是黑的？

2、如何提高渲染速度？

一、VR简介：

1、VR是专门用于效果图后期渲染的软件{集成于3Dmax}可以模拟真实的灯光和材质，渲染照片及效果图

雅诗兰迪斯：主要渲染室外效果图。 Vray:玻璃，水，金属材质（反射，折射） LS：渲染速度快，光影跟踪

FR：主要用于渲染毛发，布艺（FinalRender） maxWell:脱离3D独立渲染，实现物理相机和物理灯光

巴西：渲染玉器和宝石

2、版本：1.5R3

3、安装：在安装过程中，需要将VR安装到3D目录中，根据提示完成注册。

注：安装完成后，材质，灯光，相机等选项中会相应的增加VR工具。

4、指定为VR渲染器：F10---公用---指定渲染器，从后面的按钮中单击选择VR.

二、渲染设置：

1、全局开关：1）灯光：如果渲染手动添加的场景，去掉默认灯光。2） 材质：覆盖材质：通过指定一个新的材质来渲染整个场景，用于实现白模效果。

最大深度：用于设置所有材质统一的渲染深度。 反射/折射：默认要选中后，否则不体现材质的反射/折射。

2、图像采样：用于调节渲染结果的细致程度。图像采样器类型{GI}:用于设置灯光的首次反弹和二次反弹的强度和类型。

3、间接照明{GI}:用于设置灯光的首次反弹和二次反弹的强度和类型。

1） 后处理：用于设置渲染结果的色彩，少用，可以通过PS进行后期处理。 2） 全局光引擎组合： 发光贴图和准蒙特卡罗：

发光贴图和灯光缓冲：在反射和抗锯齿上有优势

4、发光贴图：比率：用于确定渲染计算次数和品质，渲染次数等于最大比率减最小比率+1 测试时：-6/-5 正式时：-4/-3 模型细分：影响阴影的细节，范围为20-50 实例：灯箱

步骤：首先将灯光通过编辑多边形进行ID编号，赋给多维/子对象材质，单击贴图所在的ID材质，选择“VR灯光材质”，再次单击添加“VR包裹材质”，返回VR材质中添加灯箱贴图，调节产生GI的数值影响灯箱亮度。

第二讲 VR渲染设置

一、灯光缓冲：

1、细分：影响渲染速度，测试时为100—500，正式时为1000---2000.

二、环境：用于设置渲染时半球形环境效果，通常进行天光或HDR贴图设置。

1、颜色：用于设置环境反射的颜色。

2、贴图：在环境中添加VR天光或HDR贴图。

三、RQMC采样：用于设置渲染图的颗粒数量。适用数量：测试时为0.85，正式时为0.97。

四、系统：

1、帧标记：用于设置渲染结果图像中下方的水印文字标记。

2、分布式渲染：用于设置网格渲染。

3、预置：用于快速载入或保存渲染参数。

《3d打印技术教案模板下载.doc》

将本文的Word文档下载到电脑，方便编辑。

推荐度：

点击下载文档