基于3D打印及“互聯(lián)網(wǎng)+”的數(shù)字化交流平臺

劉夢潔

（鄭州市第一中學(xué)，河南 鄭州 450000）

基于3D打印及“互聯(lián)網(wǎng)+”的數(shù)字化交流平臺

劉夢潔

（鄭州市第一中學(xué)，河南 鄭州 450000）

3D打印技術(shù)正以驚人的發(fā)展速度應(yīng)用到各個領(lǐng)域。本文基于3D打印應(yīng)用的現(xiàn)狀和3D打印網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)的發(fā)展趨勢，提出了一種基于3D打印及“互聯(lián)網(wǎng)+”的數(shù)字化交流平臺集成框架，構(gòu)建了平臺系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，闡述了其工作流程和功能設(shè)計。

3D打??；數(shù)字模型；互聯(lián)網(wǎng)+；網(wǎng)絡(luò)平臺；集成框架

本文希望建立基于3D打印及“互聯(lián)網(wǎng)+”的數(shù)字化交流平臺。目前，國內(nèi)的基于3D打印的網(wǎng)絡(luò)銷售平臺更多是偏重于技術(shù)和商業(yè)應(yīng)用，而這些平臺很難讓非專業(yè)的3D打印人員和設(shè)計人員參與其中［1］。我們可以從淘寶、QQ、微信等現(xiàn)有的廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)平臺中得到一些啟示，只有讓普通大眾真正參與到3D打印的發(fā)展中，才能快速有效地實現(xiàn)技術(shù)的推廣和傳播。本文通過分析3D打印技術(shù)的原理及發(fā)展現(xiàn)狀，構(gòu)建3D打印技術(shù)學(xué)習(xí)交流平臺，使用戶自主管理3D打印資源，實現(xiàn)用戶間的相互交流和互通有無，尋求資源互補，實現(xiàn)3D打印夢想［2］。

1 3D打印技術(shù)的原理

3D打?。?D printing）即快速成型技術(shù)的一種，其是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。通俗地講，3D打印機是可以“打印”出具體3D實物的一種設(shè)備。一般來說，通過3D打印獲得一件物品需要經(jīng)歷建模、分層、打印和后期處理四個主要階段［3］，具體流程如圖1所示［4］。3D打印的前提是三維建模，3D建模質(zhì)量的好壞決定了打印產(chǎn)品的質(zhì)量?，F(xiàn)有的3D建模軟件都可以實現(xiàn)建模，如CAD、Pro/e等矢量建模軟件［5］。3D打印根據(jù)分層創(chuàng)建部件和應(yīng)用材料方式的不同可以大致分為兩類：一類是選擇性激光燒結(jié)技術(shù)（SLS）和混合沉積建模技術(shù)（FDM）；另一類包括立體平板印刷技術(shù)（SLA）和分層實體制造技術(shù)（LOM）。

2 平臺體系結(jié)構(gòu)和具體內(nèi)容

2.1 平臺體系結(jié)構(gòu)

構(gòu)建基于3D打印及“互聯(lián)網(wǎng)+”的數(shù)字化交流平臺，首先要明確交流平臺的用戶、定位和內(nèi)容，可以利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)了解用戶的需求，做出相應(yīng)分析；其次從多維的角度考慮確定整個平臺的層級關(guān)系和設(shè)計風(fēng)格。平臺設(shè)計主要面向大眾群體，以用戶的參與度為標準，滿足用戶3D打印資料的管理和用戶之間資源的分享與交流。

2.2 平臺體系結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容

該平臺有四個要素：用戶之間的合作機制、數(shù)據(jù)模型、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和3D資源管理。本文基于這四個要素構(gòu)建了面向大眾的3D打印網(wǎng)絡(luò)化交流平臺系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用分布式組件結(jié)構(gòu)，分為線下物理層、數(shù)據(jù)庫層、線上應(yīng)用邏輯層、網(wǎng)絡(luò)層及用戶層［6］。平臺體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 3D打印流程

圖2 基于3D打印的互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)字化交流平臺的工作流程

第一層：線下物理層。包括3D資源管理中心和用戶的3D打印設(shè)備。

第二層：數(shù)據(jù)庫層。數(shù)據(jù)庫層包括用戶的3D打印資源庫、3D打印設(shè)備資源庫，通過線管信息交換機制為用戶與用戶之間的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。

第三層：線上應(yīng)用邏輯層。用戶間的交流討論，資源的上傳和下載及個人成果展示。

第四層：網(wǎng)絡(luò)層。接受從客戶端傳來的請求并將請求交給應(yīng)用邏輯層進行處理，同時將處理結(jié)果發(fā)送給客戶端。

第五層：用戶層。用戶層主要為資源擁有者、資源使用者、系統(tǒng)管理員提供瀏覽器界面的功能。

3 平臺功能結(jié)構(gòu)

3.1 平臺工作流程

平臺用戶通過Internet進入平臺，用戶通過手機號或微信號實名注冊，每個注冊的用戶都可以自主設(shè)定自己的個人信息。沒有注冊的用戶不能和其他用戶建立直接交流的通道。用戶在交流平臺上上傳自己的3D打印資源，展示自己的3D打印作品，且可以設(shè)定這些資源和作品是否具有被瀏覽訪問的權(quán)限。用戶之間建立聯(lián)系后可以相互下載對方的3D打印資源，可以用于直接打印成品，也可以經(jīng)過修改變成新的資源進行分享，整個平臺詳細工作流程如圖2所示。在基于3D打印的“互聯(lián)網(wǎng)+”數(shù)字化交流平臺中，用戶之間直接建立交流關(guān)系，無論用戶是否熟練3D打印或者三維建模都可以融入到這個交流平臺，提出自己的設(shè)計意見或得到別人的技術(shù)幫助，找到自己滿意的資源、展示自己的作品、分享相關(guān)經(jīng)驗。

3.2 平臺功能分析

結(jié)合平臺設(shè)計的四原則，根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)化交流平臺的具體工作流程，按邏輯功能分為服務(wù)系統(tǒng)工具庫、3D打印交流中心和用戶管理三個部分。

第一，服務(wù)系統(tǒng)工具庫，包括用戶在線設(shè)計工具、特征資源集、資源傳遞通道、材料選擇工具等。

第二，3D打印交流中心。主要是為用戶提供交流的平臺，包括搜索目標信息資源、尋找創(chuàng)新點、創(chuàng)立新的用戶關(guān)系等。

第三，用戶管理。主要包括用戶3D資源的存儲和下載管理。用戶之間可以查詢彼此最新的資源動態(tài)，技術(shù)交流的記錄，用戶可以發(fā)起或參與不同的信息討論群，也可以把自己的資源或作品主動分享給其他用戶。交流平臺上的信息會被記錄，用戶也可以主動刪除記錄。

4 結(jié)語

3D打印越來越受到人們的重視，基于3D打印的“互聯(lián)網(wǎng)+”數(shù)字化交流平臺，為用戶提供免費的資源共享和技術(shù)交流環(huán)境。其不僅極大地調(diào)動了普通大眾用戶的參與，整合了不同用戶資源，而且促進了3D打印技術(shù)的發(fā)展。

相信隨著3D技術(shù)的不斷更新，網(wǎng)絡(luò)平臺的不斷完善，越來越多的用戶會感受到3D打印技術(shù)的魅力。

［1］丁雪.“互聯(lián)網(wǎng)+3D打印”——智能制造就在身邊［J］.新材料產(chǎn)業(yè)，2015（5）：16-18.

［2］曹文壯，朱守會.基于3D打印技術(shù)的“DIY玩具”數(shù)字模型網(wǎng)絡(luò)平臺研究與構(gòu)建［J］.中國包裝，2015（5）：58-60.

［3］王燦才.3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀分析［J］.絲網(wǎng)印刷，2012（9）：39-43.

［4］高弋涵.基于3D打印的個性化定制平臺交互設(shè)計研究［D］.綿陽：西南科技大學(xué)，2015.

［5］李小麗，馬劍雄，李萍，等.3D打印技術(shù)及應(yīng)用趨勢［J］.自動化儀表，2014（1）：1-5.

［6］吳崚，洪軍，雷小軍，等.快速成形制造網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)［J］．機械工程學(xué)報，2006（9）：107-111.

Digital Communication Platform Based on 3D and Internet Plus Print

Liu Mengjie
（No.1 Middle School of Zhengzhou，Zhengzhou Henan 450000）

3D printing technology is being applied to various fields at an amazing rate of development.In this paper,the development trend of the current situation and the application of 3D printing 3D printing network based on service,the paper put forward an integrated framework of digital communication platform for 3D printing and Internet plus based on the construction of the platform architecture of the system,de?scribe the working flow and its design.

3D printing；digital model；internet plus；network platform；integration framework

TP391.73

A

1003-5168（2017）12-0031-02

2017-11-01

劉夢潔（2001-），女，研究方向：計算機應(yīng)用。