张丽辉
德宏师范高等专科学校 678400
摘要:3D打印技术应用于设计以来，发展迅速，本文结合三维设计软件，就3D打印技术的基本原理、在设计中的优势及应用现状进行综述，并阐述目前存在的问题及展望未来发展方向。
关键词:3D打印，Rhino软件，相关结合
3 D打印技术是新兴科技，是信息技术、制造工业技术和新材料技术相结合衍生的产物。最早始于上世纪90年代，利用数字技术材料打印机，根据设定的数字模型文件，输出可粘合材料最终实现构造物体的技术。 在新发展时代的今天，3D打印技术有着一个崭新的未来。3D打印技术的运用，只靠自身的发展是难以适应社会的，需要与三维设计软件有效结合才能开拓3D打印发展之路。
一、3D打印技术运用现状
3D打印技术作为新兴技术和探究中领域，在现实产业的运用并不算太普及，现阶段，其对于教育行业的运用的意义要远大于工业化或者大规模的3D打印生产化。当然，即使是不能进行普及运用，3D打印技术在社会上的运用也是肯定了它自身的未来价值。尤其是结合三维设计软件的3D打印技术，逐渐也称为社会未来主流运用的潜力。在影视化道具制作中，进行一些精密的影视道具制作，如若是人工进行制作那将会耗费极大的人力物力财力，而配合精密的三维设计软件的3D打印技术，则能轻易解决这个问题，使得影视进城加快。[1]当然，现阶段的教育行业对于3D打印技术的运用是显得更加成熟，对于一些设计性较强的专业，这种实践与经验理论相结合的教学方法，也更加适用于相关专业的教学。
二、以Rhino软件课程为例的两者结合
3D打印技术应该在各个行业有了广泛的使用，据不完全统计，在工业设计、汽车、建筑、教育等等都有3D打印技术的应用。
在工业产品领域，利用Rhinoceros软件和多边形建模插件T-spline设计制作模型后，利用NURBS的多边形曲面命令，借助Rhinoceros软件，对NURBS曲面进行编辑修饰，创建整个数据模型后，再将数据模型以STL格式导出，之后将数据与3D打印机连接，对3D打印机进行一系列的相关设置之后，逐层进行打印。打印完成后，再对部分细节进行人工行清理和修整，大大缩短了生产周期。
Rhino软件作为一款设计软件，其功能显然是极为强大的，它全方位的为学生们展示了设计产品的细节与数据，再经由老师的讲解，能够将抽象的设计语言以直观视角感受出现在同学们的眼前[2]。
与传统的手工制作模型相比，利用Rhino软件，能够节约时间，并且使设计过程具有直观、高效的特点。随着计算机技术的进一步发展，计算机辅助设计软件的功能日益强化，设计过程中，利用智能化、集中化的设计软件，有助于设计者有更多的时间和精力来完成自己的设计梦想。
然而，Rhino软件在教学中的单独运用终究是显得力不从心，它在参与教学过程中始终存在着几个避不开的问题。如：部分学生空间思维欠缺，对模型物体不同操作面的认知有障碍；不同学生对学习内容领悟程度差异较大,影响课程进度 ；多数同学认为基础命令部分内容枯燥，缺乏学习兴趣；,学生们无法发挥自己的主观想象力，学生只会建模方法,没有建模思维。若是学生没有自主思维能力，和将自身思维在脑海中具体化的现实化能力，那便很难在学习上有所成就。而自主设计出的产品，自身进行实物出产又太过耗费精力，万一达不到自身期望，那将是个巨大的打击。
3D打印技术的及时出现，并且和相关设计软件的结合运用，带给相关课程教育的好处是明显的。
3D打印技术是一种不需要利用繁多的工具和精湛的工艺技术，便能够将设计出的东西实物化的先进制造技术，业内统一称它为“增材制造”。发展至今，3D打印技术已经是到达了适应社会的地步，它将打开教授和学习科学的全新方法的门框，它也将打破传统教育的各种限制。结合相关设计软件的3D打印技术，将不会只限于是一门先进的制造技术培训的实训课程，它的不断发展，将会使3D打印技术结合融入到传统课程模式中成为一种可能。以上文所举例Rhino软件为例，单独的Rhino软件进行的教育教学限制颇多，而结合了3D打印技术之后，将会极大的加强学生们的设计思维和设计具体化的思维能力，也提供给了未来设计行业的一个无限可能。[3]
三、3D软件与三维设计软件的具体结合
1.使用环境的改革
以教学领域所运用的Rhino软件为例，要想两者能够融合为一，首先要改善的并不是两个软件本身的兼容问题，而是运用环境对两者的影响。在单独运用Rhino软件的教学过程，老师的制造系列讲解不会过多，且都是对于传统制造工业的讲解。在引入3D打印技术之后的教育教学，就会出现一个尴尬的现象，不仅学生不懂得如何运用两者来进行学习，甚至老师也不理解两个软件的有机结合，使得先进制造技术的教学不相通，导致学习出现脱节。故而，在进行两个软件的有机结合的同时，还需要加强使用者的实训，通过零件设计、成型加工和精度检测等多个步骤来对3D打印和Rhino软件的教学内容结合学习。
2.对传统工作步骤的改革
在教育教学领域，是指针对两个软件与课程的适应性改革，如修订传统教学教材，对学生进行全新知识的传授。两个软件的有机结合也决定了不能将其分开的进行独立学习，而是应该结合情景进行两者的合一实训，即是将两个软件的实训课程合并为一个实训课程，加强使用者对于两者结合的能力掌握。[4]
3.改革成效展示
当然，改革的过程需要积累经验，在不断地改正修订中，最终使得两者结合能达到最佳成效。所以，对于使用者进行成效考核，记录使用者对两者结合的使用评价，都能有效促进3D打印与三维设计软件的结合发展。
结语:Rhino软件和3D打印技术两者是相辅相成的关系。前者为后者提供了数据模型，后者让前者的虚拟产品变为现实中的产品，极大的优化了工业产品的设计流程和方法，可谓是前进了一大步。只要将两者的技术充分的结合好，这两种技术方法的作用将会不可估量。
综上所述，3D打印技术的运用已经不局限于精准工业化的领域，在教育领域中，3D打印技术和三维设计软件的有效结合给教育领域带来了全新的教育改革。在进行一系列的改革之后，相关课程所造就的人才也将是能极快适应国际市场的高素质高能力专业人才。
参考文献:
[1] 胡迪·利普森, 梅尔芭·库曼.3D打印:从想象到现实[M].北京:中信出版社, 2013.
[2]李青, 王青.3D打印:一种新兴的学习技术[J].远程教育杂志, 2013, (4) :29[…]
[3]张莎. 基于3D打印技术的《三维造型设计》教学方法的研究[J]. 科技视界, 2018, No.251(29):207-208.
[4]杨莉. 成衣用立体裁剪人台的研发与应用——基于三维扫描和3D打印技术[D]. 2016.