基于 Nelder-Mead 算法的 3D 打印模型最优化放置

来源：计算机技术与发展杂志2018年第11期北京时间：

作者：秦爽;黄先锋;张帆;陈伟;向东清

摘要：针对 3D 打印材料费用昂贵、打印成本高的问题,在保证打印模型的稳定性和表面质量的前提下提出了一种优化算法。 该算法首先通过计算打印模型在任意摆放角度下的模型体积和模型顶面投影体积来计算出模型支撑耗材体积,然后利用提出的模型打印时间算法计算出任意摆放角度下的打印时间,最后构造出打印模型在任意摆放角度下的支撑结构耗材体积和打印时间的目标函数。 利用经典的 Nelder-Mead 算法,计算出使目标函数最低的摆放角度,即打印模型绕 X轴、 Y 轴和 Z 轴所旋转的最优角度,从而实现了对打印模型的最优化放置。 实验结果表明,该算法在保证模型表面质量和稳定性的前提下,减少了打印支撑耗材体积,缩短了打印时间,具有明显的成本优势。

关键词：3D 打印;Nelder-Mead 算法;支撑体积;打印时间;智能优化