對(dui)殼體(ti)厚(hou)(hou)度(du)參(can)數(shu)(shu)(shu)(shu)進(jin)行(xing)優(you)(you)(you)(you)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)，在減少打(da)印(yin)材料(liao)消(xiao)耗的(de)(de)同時保持(chi)足(zu)夠結(jie)構(gou)強度(du)。在用(yong)戶輸入表(biao)面網格和指(zhi)定相應(ying)外(wai)力后，通過(guo)算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)計算(suan)(suan)得(de)到優(you)(you)(you)(you)化(hua)(hua)(hua)厚(hou)(hou)度(du)參(can)數(shu)(shu)(shu)(shu)，生成(cheng)封閉網格進(jin)行(xing)3D打(da)印(yin)制(zhi)(zhi)(zhi)作。本算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)主(zhu)要由(you)兩(liang)部(bu)分組成(cheng)：1、使(shi)用(yong)殼單元有限元仿(fang)真技(ji)術對(dui)物體(ti)靜(jing)態平(ping)衡下受(shou)力狀況進(jin)行(xing)仿(fang)真。2、在優(you)(you)(you)(you)化(hua)(hua)(hua)求(qiu)解(jie)過(guo)程(cheng)(cheng)中采(cai)用(yong)靈敏度(du)分析(xi)，計算(suan)(suan)節點應(ying)力、位移等對(dui)厚(hou)(hou)度(du)參(can)數(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)解(jie)析(xi)形式導數(shu)(shu)(shu)(shu)等方法(fa)(fa)(fa)加(jia)速求(qiu)解(jie)過(guo)程(cheng)(cheng)。采(cai)用(yong)多次迭代求(qiu)解(jie)方法(fa)(fa)(fa)，在每次迭代中限制(zhi)(zhi)(zhi)厚(hou)(hou)度(du)參(can)數(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)取值范(fan)圍，將非線性優(you)(you)(you)(you)化(hua)(hua)(hua)問(wen)題局部(bu)簡化(hua)(hua)(hua)成(cheng)線性優(you)(you)(you)(you)化(hua)(hua)(hua)問(wen)題。采(cai)用(yong)交替(ti)優(you)(you)(you)(you)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)求(qiu)解(jie)厚(hou)(hou)度(du)參(can)數(shu)(shu)(shu)(shu)值。實(shi)驗樣(yang)例采(cai)用(yong)多種模(mo)(mo)型使(shi)用(yong)不同材料(liao)分別進(jin)行(xing)3D打(da)印(yin)制(zhi)(zhi)(zhi)作，進(jin)行(xing)物理實(shi)驗驗證仿(fang)真結(jie)果(guo)是否與實(shi)驗結(jie)果(guo)一致。本算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)能夠快速完(wan)成(cheng)對(dui)模(mo)(mo)型厚(hou)(hou)度(du)參(can)數(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)優(you)(you)(you)(you)化(hua)(hua)(hua)，使(shi)實(shi)際打(da)印(yin)模(mo)(mo)型滿(man)足(zu)相應(ying)結(jie)構(gou)強度(du)要求(qiu)，降(jiang)低材料(liao)消(xiao)耗。
一種(zhong)設(she)計(ji)(ji)并(bing)(bing)(bing)制(zhi)(zhi)造個性(xing)(xing)化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)。不(bu)(bu)(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)是最(zui)古老的(de)(de)(de)玩具之一。在(zai)外力推動后，不(bu)(bu)(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)經過(guo)不(bu)(bu)(bu)(bu)斷搖(yao)(yao)擺最(zui)終靜止在(zai)初始平(ping)衡位置。傳統(tong)制(zhi)(zhi)作的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)上半部(bu)通常具有(you)(you)各異的(de)(de)(de)形狀(zhuang)(zhuang)，但是下半部(bu)多為半球形并(bing)(bing)(bing)內置配重(zhong)。將(jiang)任意模型做(zuo)成不(bu)(bu)(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)并(bing)(bing)(bing)不(bu)(bu)(bu)(bu)容易，為了保(bao)持不(bu)(bu)(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)搖(yao)(yao)而不(bu)(bu)(bu)(bu)倒(dao)(dao)的(de)(de)(de)特性(xing)(xing)，需要滿(man)足其質屯、位置和下半部(bu)形狀(zhuang)(zhuang)之間的(de)(de)(de)相應(ying)約束。本(ben)章(zhang)算(suan)(suan)法(fa)結合計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)輔助設(she)計(ji)(ji)方(fang)法(fa)，能夠幫助普通用戶設(she)計(ji)(ji)個性(xing)(xing)化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)，并(bing)(bing)(bing)通過(guo)3D打印(yin)(yin)技術(shu)制(zhi)(zhi)造出不(bu)(bu)(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)實體。在(zai)減少打印(yin)(yin)材料消耗的(de)(de)(de)前提下，不(bu)(bu)(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)具有(you)(you)相對協調的(de)(de)(de)外形、足夠穩定性(xing)(xing)和較大的(de)(de)(de)搖(yao)(yao)擺幅度。在(zai)實驗(yan)過(guo)程中使用最(zui)常見(jian)的(de)(de)(de)3D打印(yin)(yin)機(ji)，制(zhi)(zhi)造不(bu)(bu)(bu)(bu)同形狀(zhuang)(zhuang)、大小的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)倒(dao)(dao)翁(weng)L：A驗(yan)證算(suan)(suan)法(fa)有(you)(you)效性(xing)(xing)。
3D食(shi)品打(da)(da)(da)(da)印(yin)機進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)個性(xing)化(hua)(hua)肖(xiao)(xiao)像(xiang)打(da)(da)(da)(da)印(yin)的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)。隨(sui)著3D打(da)(da)(da)(da)印(yin)技術(shu)的(de)(de)發展，個性(xing)化(hua)(hua)食(shi)物定(ding)制(zhi)與(yu)制(zhi)作的(de)(de)難度(du)大大降低。與(yu)使(shi)用(yong)(yong)(yong)傳統(tong)打(da)(da)(da)(da)印(yin)材料如(ru)ABS，Nylon，SLA等(deng)不同，本(ben)(ben)章(zhang)(zhang)算(suan)(suan)法(fa)(fa)采用(yong)(yong)(yong)可(ke)食(shi)用(yong)(yong)(yong)材質進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)斤打(da)(da)(da)(da)印(yin)如(ru)麥芽(ya)糖、巧(qiao)克力糖漿(jiang)、果(guo)(guo)醬等(deng)。本(ben)(ben)算(suan)(suan)法(fa)(fa)能夠(gou)自動優化(hua)(hua)輸(shu)入(ru)肖(xiao)(xiao)像(xiang)，在保持圖(tu)像(xiang)特征(zheng)情(qing)況下簡化(hua)(hua)圖(tu)片(pian)，并生成(cheng)可(ke)打(da)(da)(da)(da)印(yin)路(lu)徑(jing)。本(ben)(ben)算(suan)(suan)法(fa)(fa)包含(han)兩個主(zhu)要部分：1、使(shi)用(yong)(yong)(yong)圖(tu)像(xiang)抽象化(hua)(hua)方(fang)法(fa)(fa)，提(ti)(ti)取肖(xiao)(xiao)像(xiang)輪(lun)廓線，采用(yong)(yong)(yong)人(ren)臉(lian)檢測、肖(xiao)(xiao)像(xiang)素描合(he)成(cheng)等(deng)方(fang)法(fa)(fa)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)一步提(ti)(ti)升(sheng)圖(tu)像(xiang)抽象化(hua)(hua)效果(guo)(guo)。2、對(dui)打(da)(da)(da)(da)印(yin)路(lu)徑(jing)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)優化(hua)(hua)，減(jian)少打(da)(da)(da)(da)印(yin)時間、提(ti)(ti)高(gao)打(da)(da)(da)(da)印(yin)質量。3D打(da)(da)(da)(da)印(yin)肖(xiao)(xiao)像(xiang)過(guo)程中，對(dui)肖(xiao)(xiao)像(xiang)中人(ren)臉(lian)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)胖(pang)(pang)瘦調(diao)(diao)(diao)整(zheng)有助于提(ti)(ti)高(gao)美觀(guan)程度(du)，滿(man)足用(yong)(yong)(yong)戶需求。因此我們介紹了一種調(diao)(diao)(diao)整(zheng)圖(tu)像(xiang)中人(ren)臉(lian)胖(pang)(pang)瘦程度(du)的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)。算(suan)(suan)法(fa)(fa)的(de)(de)輸(shu)入(ru)為單張人(ren)臉(lian)圖(tu)片(pian)，輸(shu)出為經(jing)過(guo)胖(pang)(pang)瘦調(diao)(diao)(diao)整(zheng)后圖(tu)像(xiang)。算(suan)(suan)法(fa)(fa)包含(han)W下步驟：首先從單張人(ren)臉(lian)圖(tu)像(xiang)中重(zhong)建3D可(ke)變(bian)形(xing)人(ren)臉(lian)模(mo)(mo)型(xing)，并標(biao)記人(ren)臉(lian)特征(zheng)點。隨(sui)后，根(gen)據用(yong)(yong)(yong)戶指定(ding)的(de)(de)人(ren)體(ti)(ti)體(ti)(ti)重(zhong)變(bian)化(hua)(hua)程度(du)，計算(suan)(suan)人(ren)臉(lian)軟組織厚(hou)度(du)變(bian)化(hua)(hua)量，確定(ding)調(diao)(diao)(diao)整(zheng)后特征(zheng)點位(wei)置。應用(yong)(yong)(yong)Laplacian變(bian)形(xing)方(fang)法(fa)(fa)得(de)到胖(pang)(pang)瘦調(diao)(diao)(diao)整(zheng)后3D人(ren)臉(lian)模(mo)(mo)型(xing)。使(shi)用(yong)(yong)(yong)基(ji)于網格參(can)數化(hua)(hua)的(de)(de)圖(tu)像(xiang)重(zhong)定(ding)向(xiang)方(fang)法(fa)(fa)對(dui)背(bei)景(jing)區域(yu)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)計算(suan)(suan)。人(ren)臉(lian)區域(yu)使(shi)用(yong)(yong)(yong)3D模(mo)(mo)型(xing)重(zhong)渣(zha)染(ran)結(jie)果(guo)(guo)。將背(bei)景(jing)區域(yu)與(yu)人(ren)臉(lian)區域(yu)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)融合(he)，得(de)到最(zui)終(zhong)結(jie)果(guo)(guo)。本(ben)(ben)章(zhang)(zhang)中對(dui)多組肖(xiao)(xiao)像(xiang)、胖(pang)(pang)瘦調(diao)(diao)(diao)整(zheng)后肖(xiao)(xiao)像(xiang)進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)目(mu)口，對(dui)比打(da)(da)(da)(da)印(yin)效果(guo)(guo)與(yu)耗時，并進(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)用(yong)(yong)(yong)戶測試驗證(zheng)算(suan)(suan)法(fa)(fa)有效性(xing)。
