3D打印建模/3D掃描/修復(fù)/仿真工作站配置推薦2024v1

進(jìn)入2024年，CPU和GPU都已經(jīng)升級換代，對本文中的配置方案進(jìn)行了全面更新，

采用最新intel 14代酷睿（例如6.2GHz--最強(qiáng)的3D掃描計(jì)算性能），Xeon4代可超頻處理器（36核4.7GHz--3D掃描與仿真計(jì)算兼顧），整體性能全面提升，

更新日期：2024年3月11日

（一）3D打印技術(shù)介紹
3D打印是以三維模型為基礎(chǔ)，運(yùn)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)造物體的快速成型技術(shù)。



工業(yè)級3D打印應(yīng)用在模具制造、工業(yè)3D設(shè)計(jì)的汽車、航天航空、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、工業(yè)裝備、土木工程、地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域

3D打印設(shè)備分類：金屬3D打印機(jī)、塑料3D打印機(jī)、金屬鑄件3D打印機(jī)、牙科3D打印機(jī)、珠寶3D打印機(jī)…
3D打印處理過程


 
3D 打?。ㄒ喾Q：增材制造），通過圖形工作站+CAD專業(yè)軟件，對成品構(gòu)建三維模型，并進(jìn)行切片，然后根據(jù)每層的片層數(shù)據(jù)，軟件控制打印頭逐層進(jìn)行打印，薄層材料自下而上逐層堆積形成三維制品。

3D打印融合了材料科學(xué)、機(jī)電控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等多領(lǐng)域的先進(jìn)科技，改變了傳統(tǒng)制造方式和工藝。

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（二）3D打印的主要環(huán)節(jié)分析


 
從上面的3D打印處理過程看，三維建模（三維重構(gòu)）、模型修復(fù)、模型優(yōu)化（模擬仿真）至關(guān)重要，它決定了打印成品的細(xì)節(jié)、樣式及品質(zhì)保證。

下面我們對建模、修復(fù)、優(yōu)化這三個(gè)重要環(huán)節(jié)的計(jì)算特點(diǎn)進(jìn)行分析

2.1 3D建模計(jì)算特點(diǎn)
方式1 專業(yè)建模軟件創(chuàng)建3D模型


 
主要目的:生成3D打印數(shù)字模型
計(jì)算特點(diǎn)：對3D模型編輯，交互式設(shè)計(jì)，縮放、轉(zhuǎn)向、移動(dòng)等操作
典型軟件：
CAD機(jī)械建模軟件：UG，CREO，CATIA，Solidworks
CG動(dòng)畫軟件：Maya，Zbrush，3DMax

工作站硬件配置要求：
交互式操作過程中，保證流暢（每秒至少生成24幀畫面），隨著模型復(fù)雜，計(jì)算機(jī)性能要求（圖形生成）不斷提升，顯卡分兩類：圖卡、游戲卡的選擇，視具體軟件決定（3D建模機(jī)械軟件需用專業(yè)圖卡類，CG動(dòng)畫軟件配備游戲卡類）

方式2 通過3D掃描儀進(jìn)行逆向工程建模



主要任務(wù)：通過掃描創(chuàng)建參數(shù)化CAD模型，從點(diǎn)和多邊形處理，到曲面和完整
參數(shù)模型的創(chuàng)建階段，無縫連接了三維模型處理的各個(gè)方面
逆向工程典型軟件：Geomagic Studio、Imagerware
主要計(jì)算：將點(diǎn)云數(shù)據(jù)換算成多邊形數(shù)據(jù)（CPU單核計(jì)算）、多邊形的幾何頂點(diǎn)數(shù)據(jù)生成Nurbs曲面（GPU圖形生成）
配置要求：同三維建模


2.2 3D模型修復(fù)計(jì)算特點(diǎn)


 
主要任務(wù)：通過專業(yè)修復(fù)軟件，對模型修復(fù)（法線方向/孔洞/縫隙/干擾殼體/重疊面/相交/邊界等錯(cuò)誤）、零件擺放、添加支撐、切片輸出等，保證3D打印無差錯(cuò)
典型軟件  Netfabb，Magics，VoxelDance
計(jì)算特點(diǎn)：布爾運(yùn)算、三角縮減、光滑處理、碰撞檢測等計(jì)算
硬件配置：修復(fù)模型相關(guān)計(jì)算-CPU單核計(jì)算為主，模型實(shí)時(shí)生成與渲染，在人機(jī)交互過程，模型無卡頓，處理最短時(shí)間完成。

2.3 3D打印模型的模擬仿真計(jì)算


 

主要任務(wù)：優(yōu)化材料、工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少打印失?。ㄗ冃?、裂紋、質(zhì)量差、密度不足等）、減輕重量、縮短打印時(shí)間、降低廢品率等
典型仿真軟件：Ansys additive套件，Amphyon，Netfabb
計(jì)算重點(diǎn)：對3D模型的結(jié)構(gòu)仿真模擬強(qiáng)度分析、熱分析等
硬件配置：基于有限元法的仿真計(jì)算，多核并行、高頻、高內(nèi)存帶寬
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（三）3D打印建模、修復(fù)、仿真硬件配置推薦
3D打印技術(shù)應(yīng)用在各行業(yè)普及，3D打印配套的建模復(fù)雜度與仿真計(jì)算規(guī)模越來越大，對計(jì)算要求越來越高，如何配置一臺(tái)建?？觳豢D、仿真計(jì)算性能高的---3D打印最佳性能的圖形工作站？


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3D打印建模與仿真計(jì)算工作站硬件配置推薦2024v1

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