基于3D打印及“互聯網+”的數字化交流平臺

劉夢潔

（鄭州市第一中學，河南 鄭州 450000）

基于3D打印及“互聯網+”的數字化交流平臺

劉夢潔

（鄭州市第一中學，河南 鄭州 450000）

3D打印技術正以驚人的發展速度應用到各個領域。本文基于3D打印應用的現狀和3D打印網絡化服務的發展趨勢，提出了一種基于3D打印及“互聯網+”的數字化交流平臺集成框架，構建了平臺系統的體系結構，闡述了其工作流程和功能設計。

3D打印；數字模型；互聯網+；網絡平臺；集成框架

本文希望建立基于3D打印及“互聯網+”的數字化交流平臺。目前，國內的基于3D打印的網絡銷售平臺更多是偏重于技術和商業應用，而這些平臺很難讓非專業的3D打印人員和設計人員參與其中［1］。我們可以從淘寶、QQ、微信等現有的廣泛使用的網絡平臺中得到一些啟示，只有讓普通大眾真正參與到3D打印的發展中，才能快速有效地實現技術的推廣和傳播。本文通過分析3D打印技術的原理及發展現狀，構建3D打印技術學習交流平臺，使用戶自主管理3D打印資源，實現用戶間的相互交流和互通有無，尋求資源互補，實現3D打印夢想［2］。

1 3D打印技術的原理

3D打印（3D printing）即快速成型技術的一種，其是一種以數字模型文件為基礎，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造物體的技術。通俗地講，3D打印機是可以“打印”出具體3D實物的一種設備。一般來說，通過3D打印獲得一件物品需要經歷建模、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建模質量的好壞決定了打印產品的質量。現有的3D建模軟件都可以實現建模，如CAD、Pro/e等矢量建模軟件［5］。3D打印根據分層創建部件和應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技術（SLS）和混合沉積建模技術（FDM）；另一類包括立體平板印刷技術（SLA）和分層實體制造技術（LOM）。

2 平臺體系結構和具體內容

2.1 平臺體系結構

構建基于3D打印及“互聯網+”的數字化交流平臺，首先要明確交流平臺的用戶、定位和內容，可以利用現有網絡數據了解用戶的需求，做出相應分析；其次從多維的角度考慮確定整個平臺的層級關系和設計風格。平臺設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 平臺體系結構的具體內容

該平臺有四個要素：用戶之間的合作機制、數據模型、系統結構設計和3D資源管理。本文基于這四個要素構建了面向大眾的3D打印網絡化交流平臺系統。該系統采用分布式組件結構，分為線下物理層、數據庫層、線上應用邏輯層、網絡層及用戶層［6］。平臺體系結構如圖2所示。

圖1 3D打印流程

圖2 基于3D打印的互聯網+數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打印設備。

第二層：數據庫層。數據庫層包括用戶的3D打印資源庫、3D打印設備資源庫，通過線管信息交換機制為用戶與用戶之間的數據通信服務。

第三層：線上應用邏輯層。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：網絡層。接受從客戶端傳來的請求并將請求交給應用邏輯層進行處理，同時將處理結果發送給客戶端。

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

3 平臺功能結構

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，且可以設定這些資源和作品是否具有被瀏覽訪問的權限。用戶之間建立聯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“互聯網+”數字化交流平臺中，用戶之間直接建立交流關系，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，提出自己的設計意見或得到別人的技術幫助，找到自己滿意的資源、展示自己的作品、分享相關經驗。

3.2 平臺功能分析

結合平臺設計的四原則，根據該網絡化交流平臺的具體工作流程，按邏輯功能分為服務系統工具庫、3D打印交流中心和用戶管理三個部分。

第一，服務系統工具庫，包括用戶在線設計工具、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、尋找創新點、創立新的用戶關系等。

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，技術交流的記錄，用戶可以發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 結語

3D打印越來越受到人們的重視，基于3D打印的“互聯網+”數字化交流平臺，為用戶提供免費的資源共享和技術交流環境。其不僅極大地調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打印技術的發展。

相信隨著3D技術的不斷更新，網絡平臺的不斷完善，越來越多的用戶會感受到3D打印技術的魅力。

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

［2］曹文壯，朱守會.基于3D打印技術的“DIY玩具”數字模型網絡平臺研究與構建［J］.中國包裝，2015（5）：58-60.

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

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

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

［6］吳崚，洪軍，雷小軍，等.快速成形制造網絡化服務系統關鍵技術［J］．機械工程學報，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：計算機應用。