基于3D打印技术的个性化设计虚拟仿真实验
 

所属专业类：艺术学类 对应专业：实验基础
学校：中国美术学院 负责人：叶小峰 等

本实验目的在于运用3D打印技术辅助学生创意设计，将学生的设计概念和创意作品通过实物的形式呈现，从传统的图纸表现到实物表达，解放学生的空间思维，提高学生创意能力。 通过该课程的学习使学生对数字化3D打印技术模型制作基础知识和基本技能有所了解和掌握，也为了进一步提高相关专业学生的数字化应用能力，更好利用数字化技术表达其创意，促进其专业进一步发展。课程要求学生通过学习，了解3D打印技术的基本知识和基本技能；掌握数字化软件的基本功能及使用方法；了解数字化设备的基本使用方法，并能制作出设计作品模型。
   
 

 

    

2、项目描述：

 


2-1名称

基于3D打印技术的个性化设计虚拟仿真实验
2-2实验目的
实验目的：

本实验目的在于运用3D打印技术辅助学生创意设计，将学生的设计概念和创意作品通过实物的形式呈现，从传统的图纸表现到实物表达，解放学生的空间思维，提高学生创意能力。 通过该课程的学习使学生对数字化3D打印技术模型制作基础知识和基本技能有所了解和掌握，也为了进一步提高相关专业学生的数字化应用能力，更好利用数字化技术表达其创意，促进其专业进一步发展。课程要求学生通过学习，了解3D打印技术的基本知识和基本技能；掌握数字化软件的基本功能及使用方法；了解数字化设备的基本使用方法，并能制作出设计作品模型。
2-3 实验课时

实验所属课程所占课时： 

（1）实验所属课程所占课时：40课时    

（2）该实验项目所占课时：  20课时

 
2-4实验原理（简要阐述实验原理，并说明核心要素的仿真度）

基于计算机设计软件操作进行建模形成三维数据，然后通过虚拟打印方式直观了解3D打印过程，然后根据打印原理和特点进行个性化设计产品的修正和再设计。

知识点：共  2   个
1、个性化三维建模训练
2、3D打印输出数据可视化

2-5实验仪器设备（装置或软件等）
  1. 互联网、用户计算机（已安装最新浏览器）、Rhino、3Dmax等三维设计软件
2-6实验材料（或预设参数等）
2-7 实验教学方法（举例说明采用的教学方法的使用目的、实施过程与实施效果）

创意能力+上手技能：开拓学生创意思维、激励学生创新勇气。

基础通识：技术导入
3D打印技术介绍、历史及发展情况、打印机的种类、各种3D打印技术原理及可打印材料的性能特点；结合实验的机器设备，针对典型的两种3D打印技术进行详细介绍（技术要求、作品要求、打印前的数据要求）
上手技能：实验教学
基础性3D软件操作讲解，建模初期的合理性分析建模后期的审查与修改，建模数据转换为可打印数据——打印前数据处理（排版）——打印输出、后期处理（表面处理等）。
2-8实验方法与步骤要求（学生交互性操作步骤应不少于10步）
实验方法描述：

  • 根据设计要求基于计算机软件虚拟建模完成三维数据文件，并导出为stl/ply/wrl等格式文件，然后经过magics软件进行检测审核，主要是以下几个方面：作品的外围尺寸，即体积，受限于打印机的体量；数据模型拒绝面片，即无厚度的面，必须是有厚度的实体模型（粉末机≥2mm，ABS、光敏树脂≥1mm）；建模对象的结构要科学合理，即掌握一定的结构力学基本知识；空腔必要时可掏空（省材）。

学生交互性操作步骤说明
  • 注册／登录实验系统
  • 查看实验课程要求
  • 浏览基础知识和3D打印技术介绍
  • 选择设计内容
  • 在线虚拟建模
  • 模型检测
  • 模型导入打印软件
  • 观察打印过程
  • 完善设计作品
  • 最终打印成品
2-9实验结果与结论要求
  • 是否记录每步实验结果：否
  • 实验结果与结论要求：实验报告           
  • 其他描述：

实验完成后，学生需提交可打印数据和三维模型

2-10考核要求

（1）提交的三维数据可用于实验室3D打印
（2）个性化设计作品的美观度和应用可能性

2-11面向学生要求
专业与年级要求

面向设计类本科一、二年级学生

基本知识和能力要求 具备三维设计软件操作，能独立完成三维模型的建模。
2-12实验项目应用及共享情况