對(dui)殼(ke)體厚(hou)度參(can)數(shu)(shu)(shu)進(jin)行(xing)優(you)(you)化(hua)(hua)的方法(fa)(fa)，在(zai)減少打印(yin)材料消(xiao)耗的同(tong)時保(bao)持足夠結(jie)(jie)構(gou)強度。在(zai)用戶輸(shu)入表(biao)面網格和指(zhi)定相應(ying)(ying)外力(li)后(hou)，通過(guo)算(suan)法(fa)(fa)計算(suan)得到(dao)優(you)(you)化(hua)(hua)厚(hou)度參(can)數(shu)(shu)(shu)，生成封閉網格進(jin)行(xing)3D打印(yin)制(zhi)作。本算(suan)法(fa)(fa)主要由兩部(bu)(bu)分(fen)組成：1、使(shi)用殼(ke)單(dan)元有限元仿真技(ji)術(shu)對(dui)物體靜態平(ping)衡(heng)下受(shou)力(li)狀況進(jin)行(xing)仿真。2、在(zai)優(you)(you)化(hua)(hua)求(qiu)解(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)采(cai)用靈(ling)敏度分(fen)析，計算(suan)節點應(ying)(ying)力(li)、位移(yi)等(deng)對(dui)厚(hou)度參(can)數(shu)(shu)(shu)的解(jie)析形(xing)式導數(shu)(shu)(shu)等(deng)方法(fa)(fa)加速求(qiu)解(jie)過(guo)程(cheng)。采(cai)用多次(ci)迭(die)代(dai)求(qiu)解(jie)方法(fa)(fa)，在(zai)每(mei)次(ci)迭(die)代(dai)中(zhong)限制(zhi)厚(hou)度參(can)數(shu)(shu)(shu)的取值范圍，將非線性(xing)優(you)(you)化(hua)(hua)問(wen)題局(ju)部(bu)(bu)簡化(hua)(hua)成線性(xing)優(you)(you)化(hua)(hua)問(wen)題。采(cai)用交(jiao)替優(you)(you)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)求(qiu)解(jie)厚(hou)度參(can)數(shu)(shu)(shu)值。實驗樣(yang)例(li)采(cai)用多種模(mo)型使(shi)用不同(tong)材料分(fen)別進(jin)行(xing)3D打印(yin)制(zhi)作，進(jin)行(xing)物理實驗驗證仿真結(jie)(jie)果是否與實驗結(jie)(jie)果一(yi)致。本算(suan)法(fa)(fa)能(neng)夠快速完成對(dui)模(mo)型厚(hou)度參(can)數(shu)(shu)(shu)的優(you)(you)化(hua)(hua)，使(shi)實際打印(yin)模(mo)型滿足相應(ying)(ying)結(jie)(jie)構(gou)強度要求(qiu)，降低(di)材料消(xiao)耗。
一(yi)(yi)種設(she)計并制(zhi)(zhi)造個性(xing)化(hua)(hua)不(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)(weng)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)。不(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)(weng)是最(zui)古老的(de)(de)(de)(de)(de)玩具之(zhi)一(yi)(yi)。在(zai)外力推動后，不(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)(weng)經(jing)過不(bu)(bu)斷搖擺最(zui)終靜止在(zai)初始平衡位(wei)置。傳統制(zhi)(zhi)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)(weng)上半(ban)部通(tong)常具有各異的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)狀，但是下半(ban)部多為半(ban)球形(xing)并內置配(pei)重。將任(ren)意模型做成不(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)(weng)并不(bu)(bu)容易(yi)，為了保(bao)持(chi)不(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)(weng)搖而不(bu)(bu)倒(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)特性(xing)，需(xu)要滿足其質(zhi)屯、位(wei)置和(he)下半(ban)部形(xing)狀之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)應約束。本章算(suan)法(fa)(fa)結合計算(suan)機(ji)輔助設(she)計方(fang)法(fa)(fa)，能夠幫助普通(tong)用(yong)戶設(she)計個性(xing)化(hua)(hua)不(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)(weng)，并通(tong)過3D打(da)印(yin)技(ji)術制(zhi)(zhi)造出不(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)(weng)實體。在(zai)減少打(da)印(yin)材料(liao)消耗的(de)(de)(de)(de)(de)前提下，不(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)(weng)具有相(xiang)對協調(diao)的(de)(de)(de)(de)(de)外形(xing)、足夠穩(wen)定性(xing)和(he)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)搖擺幅度。在(zai)實驗(yan)過程中使用(yong)最(zui)常見的(de)(de)(de)(de)(de)3D打(da)印(yin)機(ji)，制(zhi)(zhi)造不(bu)(bu)同形(xing)狀、大小的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)(weng)L：A驗(yan)證算(suan)法(fa)(fa)有效(xiao)性(xing)。
3D食品打印(yin)機進(jin)(jin)(jin)行(xing)個(ge)性(xing)化(hua)(hua)肖(xiao)(xiao)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)打印(yin)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)。隨(sui)(sui)著(zhu)3D打印(yin)技術的(de)(de)(de)發展，個(ge)性(xing)化(hua)(hua)食物定制(zhi)與(yu)制(zhi)作的(de)(de)(de)難度(du)(du)大大降低。與(yu)使(shi)用(yong)傳(chuan)統打印(yin)材(cai)料(liao)如ABS，Nylon，SLA等(deng)不同，本章算(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)采(cai)用(yong)可食用(yong)材(cai)質進(jin)(jin)(jin)斤打印(yin)如麥芽糖、巧克力糖漿、果(guo)醬(jiang)等(deng)。本算(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)能夠(gou)自動優化(hua)(hua)輸入(ru)(ru)肖(xiao)(xiao)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，在保持圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)特征(zheng)情況(kuang)下簡化(hua)(hua)圖(tu)(tu)(tu)片，并(bing)(bing)生成(cheng)可打印(yin)路徑。本算(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)包含(han)兩個(ge)主要(yao)部分：1、使(shi)用(yong)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)抽象化(hua)(hua)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)，提(ti)取肖(xiao)(xiao)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)輪(lun)廓(kuo)線，采(cai)用(yong)人(ren)臉(lian)檢(jian)測、肖(xiao)(xiao)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)描(miao)合成(cheng)等(deng)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)進(jin)(jin)(jin)一(yi)步(bu)提(ti)升圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)抽象化(hua)(hua)效果(guo)。2、對(dui)打印(yin)路徑進(jin)(jin)(jin)行(xing)優化(hua)(hua)，減(jian)少打印(yin)時間(jian)、提(ti)高打印(yin)質量。3D打印(yin)肖(xiao)(xiao)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)過(guo)程(cheng)中(zhong)，對(dui)肖(xiao)(xiao)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)人(ren)臉(lian)進(jin)(jin)(jin)行(xing)胖(pang)瘦調(diao)(diao)整有(you)助于提(ti)高美觀(guan)程(cheng)度(du)(du)，滿足用(yong)戶(hu)需求。因此我們介紹了(le)一(yi)種(zhong)調(diao)(diao)整圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)人(ren)臉(lian)胖(pang)瘦程(cheng)度(du)(du)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)。算(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)輸入(ru)(ru)為(wei)單(dan)張(zhang)人(ren)臉(lian)圖(tu)(tu)(tu)片，輸出(chu)為(wei)經(jing)過(guo)胖(pang)瘦調(diao)(diao)整后(hou)(hou)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。算(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)包含(han)W下步(bu)驟：首先從(cong)單(dan)張(zhang)人(ren)臉(lian)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)重(zhong)(zhong)建3D可變形(xing)人(ren)臉(lian)模型(xing)，并(bing)(bing)標記人(ren)臉(lian)特征(zheng)點。隨(sui)(sui)后(hou)(hou)，根據用(yong)戶(hu)指定的(de)(de)(de)人(ren)體體重(zhong)(zhong)變化(hua)(hua)程(cheng)度(du)(du)，計(ji)算(suan)人(ren)臉(lian)軟(ruan)組織(zhi)厚度(du)(du)變化(hua)(hua)量，確定調(diao)(diao)整后(hou)(hou)特征(zheng)點位置。應用(yong)Laplacian變形(xing)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)得到胖(pang)瘦調(diao)(diao)整后(hou)(hou)3D人(ren)臉(lian)模型(xing)。使(shi)用(yong)基于網格參數化(hua)(hua)的(de)(de)(de)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)重(zhong)(zhong)定向方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)對(dui)背景區(qu)(qu)域進(jin)(jin)(jin)行(xing)計(ji)算(suan)。人(ren)臉(lian)區(qu)(qu)域使(shi)用(yong)3D模型(xing)重(zhong)(zhong)渣(zha)染結果(guo)。將背景區(qu)(qu)域與(yu)人(ren)臉(lian)區(qu)(qu)域進(jin)(jin)(jin)行(xing)融合，得到最終結果(guo)。本章中(zhong)對(dui)多組肖(xiao)(xiao)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、胖(pang)瘦調(diao)(diao)整后(hou)(hou)肖(xiao)(xiao)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)進(jin)(jin)(jin)行(xing)打目口，對(dui)比打印(yin)效果(guo)與(yu)耗(hao)時，并(bing)(bing)進(jin)(jin)(jin)行(xing)用(yong)戶(hu)測試驗證算(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)有(you)效性(xing)。
