3D打印建模/3D扫描/修复/仿真工作站配置推荐2021v4

​（一）3D打印技术介绍

3D打印是以三维模型为基础，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快速成型技术。

工业级3D打印应用在模具制造、工业3D设计的汽车、航天航空、医疗产业、工业装备、土木工程、地理信息系统等领域

3D打印设备分类：金属3D打印机、塑料3D打印机、金属铸件3D打印机、牙科3D打印机、珠宝3D打印机…

3D打印处理过程

3D 打印（亦称：增材制造），通过图形工作站+CAD专业软件，对成品构建三维模型，并进行切片，然后根据每层的片层数据，软件控制打印头逐层进行打印，薄层材料自下而上逐层堆积形成三维制品。

3D打印融合了材料科学、机电控制技术以及计算机信息技术等多领域的先进科技，改变了传统制造方式和工艺。

（二）3D打印的主要环节分析

从上面的3D打印处理过程看，三维建模（三维重构）、模型修复、模型优化（模拟仿真）至关重要，它决定了打印成品的细节、样式及品质保证。

下面我们对建模、修复、优化这三个重要环节的计算特点进行分析

2.1 3D建模计算特点

方式1 专业建模软件创建3D模型

主要目的:生成3D打印数字模型

计算特点：对3D模型编辑，交互式设计，缩放、转向、移动等操作

典型软件：

CAD机械建模软件：UG，CREO，CATIA，Solidworks

CG动画软件：Maya，Zbrush，3DMax

工作站硬件配置要求：

交互式操作过程中，保证流畅（每秒至少生成24帧画面），随着模型复杂，计算机性能要求（图形生成）不断提升，显卡分两类：图卡、游戏卡的选择，视具体软件决定（3D建模机械软件需用专业图卡类，CG动画软件配备游戏卡类）

方式2 通过3D扫描仪进行逆向工程建模

主要任务：通过扫描创建参数化CAD模型，从点和多边形处理，到曲面和完整

参数模型的创建阶段，无缝连接了三维模型处理的各个方面

逆向工程典型软件：Geomagic Studio、Imagerware

主要计算：将点云数据换算成多边形数据（CPU单核计算）、多边形的几何顶点数据生成Nurbs曲面（GPU图形生成）

配置要求：同三维建模

2.2 3D模型修复计算特点

主要任务：通过专业修复软件，对模型修复（法线方向/孔洞/缝隙/干扰壳体/重叠面/相交/边界等错误）、零件摆放、添加支撑、切片输出等，保证3D打印无差错

典型软件 Netfabb，Magics，VoxelDance

计算特点：布尔运算、三角缩减、光滑处理、碰撞检测等计算

硬件配置：修复模型相关计算-CPU单核计算为主，模型实时生成与渲染，在人机交互过程，模型无卡顿，处理最短时间完成。

2.3 3D打印模型的模拟仿真计算

主要任务：优化材料、工艺、结构设计，减少打印失败（变形、裂纹、质量差、密度不足等）、减轻重量、缩短打印时间、降低废品率等

典型仿真软件：Ansys additive套件，Amphyon，Netfabb

计算重点：对3D模型的结构仿真模拟强度分析、热分析等

硬件配置：基于有限元法的仿真计算，多核并行、高频、高内存带宽

（三）3D打印建模、修复、仿真硬件配置推荐

3D打印技术应用在各行业普及，3D打印配套的建模复杂度与仿真计算规模越来越大，对计算要求越来越高，如何配置一台建模快不卡顿、仿真计算性能高的---3D打印最佳性能的图形工作站？

坤隆公司是一家针对行业应用，量身定制高性能图形工作站解决方案公司，通过对3D打印过程的每个环节分析和了解，给出最佳最快的工作站硬件配置架构。

3D打印建模与仿真计算工作站硬件配置推荐2021v4

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