3D打印课本本项目组制定了课程实施的五个阶段:实施阶段内容安排内容描述虚实维度通过例子掌握软件工具～初第一阶段案例学习虚拟模仿步形成空间思维构建。
通过拍摄实物照片～创建虚从实体,二维,到第二阶段拍照创建拟模型。
虚拟通过观察小型实物～构建虚从实体,三维,到第三阶段实物构建拟模型虚拟主题引导～学生搭建内心所第四阶段想象搭建从想象到虚拟想的物体。
通过想象～虚拟搭建～3D从想象～虚拟～到第五阶段虚实创造打印机～创造心中所想。
实体创建旨在让学生能够想得到～并能够虚拟构造出来～更能够“打印”出实体: 第一课 3D打印的基本概况3D打印技术出现在20世纪90年代中期～实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。
它与普通打印工作原理基本相同～打印机内装有液体或粉末等“打印材料”～与电脑连接后～通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来～最终把计算机上的蓝图变成实物。
这打印技术称为3D立体打印技术。
日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品～而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同～只是打印材料有些不同～普通打印机的打印材料是墨水和纸张～而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”～是实实在在的原材料～打印机与电脑连接后～通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来～最终把计算机上的蓝图变成实物。
通俗地说～3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备～比如打印一个机器人、打印玩具车～打印各种模型～甚至是食物等等。
之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理～因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。
这项打印技术称为3D立体打印技术。
3D打印存在着许多不同的技术。
它们的不同之处在于以可用的材料的方式～并以不同层构建创建部件。
3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。
打印过程折叠三维设计三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模～再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面～即切片～从而指导打印机逐层打印。
设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。
一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。
三角面越小其生成的表面分辨率越高。
PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器～其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
折叠切片处理打印机通过读取文件中的横截面信息～用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来～再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。
这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
打印机打出的截面的厚度,即Z方向,以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi,像素每英寸,或者微米来计算的。
一般的厚度为100微米～即0.1毫米～也有部分打印机如ObjetConnex 系列还有三维 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。
而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。
打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。
用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天～根据模型的尺寸以及复杂程度而定。
而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时～当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。
重要事件折叠3D打印人造颅骨 2015年7月15日～称为“大头娃娃”的株洲3岁小女孩涵涵～在湖南省第二人民医院,湖南省脑科医院,成功接受了全球罕见的“全脑缩小整形“手术。
历时17个多小时～她膨大的整个头盖骨被3D打印的颅骨所替代。
折叠首台“土豪金”概念汽车面世2015年3月24日～中国首台3D打印概念汽车在海南三亚3D打印汽车发布。
据了解～这台概念汽车由三亚思海三维技术有限公司开发研制～“土豪金”色车身部分是运用复合材料3D打印而成～重约500公斤～其余为组装配件～该车通过电力驱动。
从设计到组装完成仅耗时一个月～其中3D打印阶段仅耗时5天。
第二课 3D打印机的基本构造3D打印时代已经来到什么是3D打印,举个简单的实例。
假如你在虚拟游戏中看到一个喜欢的人物或者宠物～而你又没有办法得到他～如果你有他的三维模型～那么3D打印机可以帮助你实现梦想～给你打印一个与你提供的模型完全一样的人物或者宠物～这就是3D打印机。
3D打印机又叫三维立体打印机～也可以称之为快速成型机～它是用液体或粉状塑料制造物品～能制造从牙刷到凉鞋等许多家庭用品。
目前3D打印机在建筑设计、食品制作、微型模型、复杂结构、零配件、趣味模型等领域都已经有了一定的应用。
简单的3D打印原理看了很多3D打印的视频和模型～你会被它神奇的克隆能力惊呆了～这太神奇了～完全是神奇的克隆机器嘛。
这样的高科技到底是怎么工作的呢, 说起它的原理～它一点都不复杂～其运作原理和传统打印机工作原理基本相同～也是用喷头一点点“磨”出来的。
只不过3D打印它的喷的不是墨水～而是液体或粉末等“打印材料”～利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。
通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来～最终把计算机上的蓝图变成实物。
下面我们就以Makerbot公司,这家公司的创始人之一Bre Pettis～曾经是一名普普通通的教师,的3D打印机为例来讲讲3D打印是怎么工作的。
它的工作这样的。
使用CAD软件来创建物品～如果你有现成的模型也可以～比如动物模型、人物、或者微缩建筑等等。
然后通过SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中～进行打印设置后～打印机就可以把它们打印出来～其工作结构分解图如下。
3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样～都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的～打印原理是一样的。
3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型～然后在进行打印输出。
它的工作这样的。
使用CAD软件来创建物品～如果你有现成的模型也可以～比如动物模型、人物、或者微缩建筑等等。
然后通过SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中～进行打印设置后～打印机就可以把它们打印出来～其工作结构分解图如下。
3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样～都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的～打印原理是一样的。
3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型～然后在进行打印输出。
3D打印与激光成型技术一样～采用了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。
每一层的打印过程分为两步～首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水～胶水液滴本身很小～且不易扩散。
然后是喷洒一层均匀的粉末～粉末遇到胶水会迅速固化黏结～而没有胶水的区域仍保持松散状态。
这样在一层胶水一层粉末的交替下～实体模型将会被“打印”成型～打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型～而剩余粉末还可循环利用。
3D打印的精度是控制的,3D打印机要打印出逼真的3D物体～其中的最重要的是对物体的精度控制～比如细到发丝和纤维的打印。
这是怎么做的呢,根据前面讲述的3D打印原理～我们知道3D打印是一层一层进行的。
每打一层的厚度0.01毫米～这个厚度基本上人的肉眼很难看出。
而且在每层的横切面～3D打印技术能够实现600dpi分辨率,dpi单位代表每英寸所打印的点数或线数～用来表示打印机打印分辨率,～这是很高的精度了。
我们知道高质量的印刷打印～一般要求是300dpi～这样的精度～即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。
所以3D打印机在生产应用方面存在着巨大的潜力～并在珠宝首饰、工业设计、建筑、汽车、航天、医学高领域得到了广泛的应用。
总结: 普通用户在使用3D打印技术时通常面临这样的难题:并非每个人都能使用3D软件进行图像设计～并非每个人都买得起价格百万的3D打印机。
但是“开源”、“社交”等互联网理念～使这些问题迎刃而解。
一些公司将3D建模软件分享到互联网～例如123D和Tinkercad～它们使用起来并不复杂～可以把一张iPhone照片～或旧名信片～转换成3D图像数据。
另外一款名为Photofly的软件～只要你有一台单反相机或者是普通的卡片机～就可以将你自己的人像生成3D数据。
从工业领域到寻常百姓家～3D打印的产业链正在形成。
“社会化制造”成为行业内外热议的一个话题～制造业的形态正在发生潜移默化的改变。
未来我们有可能利用这项“野蛮”的技术来直接打印出手机。
无论如何～3D打印技术实现了一种可能～只要你有一台电脑～一个想法～不管你在穷乡僻壤～还是繁华都市～都可以通过自己的方式～改造这个世界——至少改变自己的世界。
第三课SketchUp Pro v8.0(草图大师)的初步认识草图大师(Sketchup)是一个表面上极为简单～实际上却令人惊讶地蕴含着强大功能的构思与表达的工具。
草图大师[2]Sketchup是一个表面上极为简单～实际上却令人惊讶地蕴含着强大功能的构思与表达的工具～草草图大师图大师可以极其快速和方便地对三维创意进行创建、观察和修改。
传统铅笔草图的优雅自如～现代数字科技的速度与弹性～通过草图大师得到了完美结合. 草图大师与通常我们过多地让设计过程去配合软件完全不同～他是专门为配合我们的设计过程而研发的。
在设计过程中～我们通常习惯从不十分精确的尺度、比例开始整体的思考～随着思路的进展不断添加细节。
当然～如果你需要,你可以方便快速进行精确的绘制。
与CAD的难于修改不同的是～草图大师使得我们可以根据设计目标～方便地解决整个设计过程中出现的各种修改～即使这些修改贯穿整个项目的始终一草图大师SketchUp4.0最新版有了较大的改进,可以说是一次相当成功的升级,让其更快速更方便.新增功能主要有:1:沿路径放样2: 从组件库导入的2D物体可随视角转动。
3:布尔运算4:贴图坐标的改进。
编辑本段折叠编辑本段SketchUpPro的功能SketchUp Pro 版可供设计专业人员探索和交流复杂的设计理念。
SketchUp Pro 包含两个用于设计和演示的工具:LayOut 和 Style Builder。
SketchUp Pro 套装软件提供如下功能:〃绘制、修改、测量、旋转、缩放和移动几何图形。
〃使用准确的尺寸～并用文本工具传达这些数据。
〃放置剖面以查看模型内部并进行相应处理。
〃向模型中添加砖、木、木瓦和玻璃等预制的纹理～或者制作新纹理。
〃向模型中添加树、汽车、门、窗和人物等预制的组件～或者制作新组件。
〃制作名为动态组件的自定义智能对象。
〃对表面进行软化和平滑处理。
〃为地球上的任一位置投射实时阴影。
〃模拟摄影机的机位。
〃执行演练。
〃制作演示游览。
〃使用有机建模,沙盒,。
〃导入 2D 图像:JPEG 图像 (.jpg)、便携式网络图形 (.png)、标签图像文件(.tif)、Targa 文件 (*.tga)、Windows 位图 (.bmp)〃导入 3D 模型和信息:3DS (.3ds)。