3D打印作品也需要結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在3D打印概念狂轟濫炸下，人們有一種錯(cuò)覺(jué)，似乎只要是3D建模軟件能夠設(shè)計(jì)出來(lái)的作品就能夠用3D打印機(jī)做出來(lái)。

事實(shí)并非如此，3D打印同樣需要結(jié)構(gòu)優(yōu)化，這一術(shù)語(yǔ)可能工程師要比藝術(shù)家更為熟悉。結(jié)構(gòu)優(yōu)化指的是，在考慮到物體形狀及材料強(qiáng)度兩個(gè)因素后，如何讓產(chǎn)品在使用過(guò)程中經(jīng)受的住內(nèi)在和外在的受力。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果你設(shè)計(jì)的一個(gè)人物的頭很大，很重，而脖子非常細(xì)長(zhǎng)，很容易想象，脖子在運(yùn)輸過(guò)程中或在平時(shí)不小心的碰撞中，腦袋和身體很容易say goodbye......
那如何解決這個(gè)問(wèn)題呢？再舉上面那個(gè)例子，一般有三種方法：a. 讓脖子變粗 b. 在脖子邊上加支撐梁，或者多加幾根脖子 c. 把腦袋變的中空，減少腦袋重量。抽象一下這三個(gè)概念，就是：加厚材料；加支撐材料；減輕重量。其中第三個(gè)方法更受歡迎，因?yàn)橐环矫嫠鼪](méi)有改變當(dāng)初設(shè)計(jì)的外型，一方面又減少材料從而減少成本。當(dāng)然這種一舉兩得的方法并不是在所有設(shè)計(jì)中都行得通，很多情況下你需要幾種方法共同實(shí)施才能保證作品的強(qiáng)度。
不是所有的設(shè)計(jì)師都是工程師，為了不讓你在打印完成后發(fā)現(xiàn)作品變的支離破碎，在打印軟件中整合工程分析應(yīng)用是非常有必要的，普渡大學(xué)（Purdue）和Adobe Lab聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一套軟件，可以通過(guò)受力分析（FEA）分析出作品的弱點(diǎn)，從而自動(dòng)提供三套方案，旨在最小改變?cè)O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上解決問(wèn)題。另外，該軟件的研發(fā)人員稱(chēng)，通過(guò)分析后，作品往往能夠減輕80%的重量，這在解決成本問(wèn)題上是十分可觀的數(shù)字。
希望有越來(lái)越多的3D打印機(jī)開(kāi)發(fā)者意識(shí)到這一點(diǎn)，在打印軟件的開(kāi)發(fā)中整合工程優(yōu)化，我可不想在滿(mǎn)懷期待的等待作品出爐，而得到的卻不止一件作品。您說(shuō)是嗎？