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AMiner发布《3D打印研究报告》

来源:   作者:    发布时间: 2019-08-08 09:16   

AMiner发布《3D打印研究报告》

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AMiner平台由____计算机系研发,拥有我国完全自主知识产权。平台包含了超过2.3亿学术论文/专利和1.36亿学者的科技图谱,提供学者评价、专家发现、智能指派、学术地图等科技情报专业化服务。

系统2006年上线,吸引了全球220个国家/地区1000多万独立IP访问,数据下载量230万次,年度访问量超过1100万,成为学术搜索和社会网络挖掘研究的重要数据和实验平台。

AMiner官方网站:https://www.aminer.cn/

3D打印,即增材制造技术,于十九世纪末在美国起源。以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,用叠加的方式制造实体产品。近年来由于市场成熟,其与计算机图形学、机器人学、生命科学、材料科学等领域交叉,呈现了3D打印越来越丰富的可能性与越来越广阔的前景。

基于大数据时代的背景

第一部分概述篇介绍了3D打印的概念、历史、流程等基本理论。

第二部分技术篇对3D打印常用算法进行了论述。

第三部分人才篇利用AMiner大数据对3D打印领域人才概况及相关学者进行了介绍。

第四部分应用篇对3D打印在医学、航空航天、军事、建筑等相关领域的应用情况进行了概述。

第五部分趋势篇根据3D打印现状展望了该领域的发展趋势。

本文节选了《技术篇》和《人才篇》的部分内容。

如需完整版报告,请至文末或AI研习社下载。

空间变化反射效果理论的算法,其根据一个给定的物体表面BRDF分布,寻求得到物体微表面倾斜分布的可能结果,再对此分布采用点状方法采样,并以微平面为单元来构建物体表面,然后运用模拟退火方法优化微平面间倾斜连续性及其凹陷深度,最后得到表面高度分布场,实现所要达到的表面反射效果。

Microfacet理论基本假设是,表面是由很多微平面组成,这些微平面都很小,无法单独看到;并假设每个microfacet都是光学平滑的。

Weyrich微平面算法示意图

每个microfacet把一个入射方向的光反射到单独的一个出射方向,这取决于microfacet的法向m。当计算BRDF的时候,光源方向l和视线方向v都得给定。这意味着在表面上的所有microfacet中,只有刚好把l反射到v的那部分对BRDF有贡献。在图中,我们可以看到这些有效microfacet的表面法向m正好在l和v的中间,也就是半角矢量h。

变形效果定制

当前,多材料3D打印机在打印对象时需要指定对象内部的每一个要素,如果还需要一定的功能或其他要求时,确定体素的工作极其复杂,很难求解。因此,这一工作就需要采用一定的简化来表示。

为了实现这一目标,Chen等人采用简化树方式。这一方式在概念上有些类似Maya中的材质网络,只不过这里用一些预定义的形状与材料节点给对象所在空间进行合理赋值,实现材料赋值空间的参数化。


因此,文中给出一个简化树的树型结构,它有两种类型的子节点:几何节点与材料节点。


材料赋值参数化流程图 

积块式机构


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