大數據時代，數據已經滲透到當今每一個(ge) 行業(ye) 和業(ye) 務職能領域，成為(wei) 重要的生產(chan) 因素。我們(men) 的3D打印也同樣是這數據海洋中的一部分。3D打印離不開數據模型，數據從(cong) 哪裏來？如何做才能是這些數據模型易於(yu) 打印又接近完美還能達到我們(men) 的打印目的？下麵我們(men) 一一來破解！

首先，什麽(me) 是數據模型？數據模型是指通過計算機軟件、掃描、測繪或其他方式，將工程或產(chan) 品的設計方案、正圖（原圖）、草圖和技術性說明及其他技術圖樣所表達的形體(ti) ，構造成可用於(yu) 設計和後續處理工作所需的數字模型。

那麽(me) ，3D打印數據模型格式有哪些？一般來說，最常用的為(wei) STL，當然還可以提供OBJ、STEP、IGES等通用格式代為(wei) 轉換。STL是一種三維麵片型的數據文件格式，其基本原理是采用小三角形麵片去編輯三維實體(ti) 的自由曲麵來描述幾何信息，不支持顏色材質等信息。

數據模型要求

（1）物體(ti) 模型必須為(wei) 封閉的

通俗的說是“不漏水的”，可以借助一些軟件，比如3ds Max的STL檢測，Magics的修複向導等進行檢查。

（2）物體(ti) 需要厚度

在各類軟件中，曲麵都是理想的，沒有壁厚，但在現實中沒有壁厚的東(dong) 西是不存在的，所以在建模時不能簡單的由幾個(ge) 曲麵圍成一個(ge) 不封閉的模型。

（3）物體(ti) 模型必須為(wei) 流形

流形的完整定義(yi) 請參考數學定義(yi) 。對於(yu) 我們(men) 簡單來看，如果一個(ge) 網格數據中存在多個(ge) 麵共享一條邊，那麽(me) 它就是非流形的。

（4）正確的法線方向

模型中所有的麵法線需要指向一個(ge) 正確的方向。如果你的模型中包含了錯誤的法線方向，打印機就不能夠判斷出是模型的內(nei) 部還是外部。

（5）物體(ti) 模型的最小厚度

打印模型的壁厚要考慮到打印機能打印的最小壁厚。不然，會(hui) 出現失敗或者錯誤的模型，最小壁厚根據不同的3D打印機而發生變化。

（6）刪除多餘(yu) 的幾何形狀

如果建模時的一些參考點、線或麵，還包括一些隱藏的幾何形狀，在建模完成時沒有刪掉，則需要刪掉多餘(yu) 的幾何形狀。

（7）刪除重複麵片

建模時兩(liang) 個(ge) 麵疊加在一起就會(hui) 產(chan) 生重複的麵片，需要刪去重複的麵。

數據模型獲取

1.物體(ti) 測繪

根據物體(ti) 結構特征，進行係統的分析和測量，確定模型的基本結構和曲麵類型，建立可以3D打印的數據模型，此種方式適合結構比較規則的物體(ti) 。

2.三維逆向

根據物體(ti) 結構特征，進行物體(ti) 外形結構及色彩的掃描，以獲得物體(ti) 表麵的空間坐標，將物體(ti) 立體(ti) 信息轉換為(wei) 計算機數據，三維掃描技術能實現非接觸測量，且具有速度快，精度高的特點，此種方式適合於(yu) 結構比較複雜的物體(ti) 。

3.二維圖紙/圖片/照片/CT/MRI

根據二維圖紙/圖片/照片/CT/MRI，建立數據模型。

數據模型修複

1.修複STL模型文件

STL模型可能會(hui) 存在一些問題，會(hui) 導致打印過程中出現質量問題，通過對模型的殼體(ti) 、孔洞、縫隙、壞邊、三角麵片的修複，提高打印成功率。

2.對掃描數據進行修複

掃描數據一般為(wei) 三維點雲(yun) 數據或STL格式的麵片文件，對掃描數據進行減麵、修複、光滑、曲麵重建等修複，以獲得掃描物體(ti) 的原始數據。

數據模型切片

1.優(you) 化擺放方式，可以提高模型的打印質量和降低模型製作成本。

2.抽殼可以減輕模型重量，降低模型成本，有特殊要求的還可以添加一定的拓撲結構。

3.添加Z軸補償(chang) 可一定程度上保證模型數據打印尺寸偏差，合理添加支撐，可以提高模型製作成功率，當然不同的打印機切片要求不一樣，需要依據實際情況處理。