三维打印基于离散、堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成型,因此应用该技术可以成型出传统加工中难以制造的复杂零件。其中支撑结构建模是三维打印的核心技术之一,本文针对三维打印的工艺,对三维模型添加支撑结构的相关技术开展研究,使之满足稳定加工的同时,耗费的材料较少。本文研究的主要内容如下:(1)针对直臂和斜臂结构体积大、与模型接触面积大等问题,提出一种基于支撑线的投影支撑结构。首先通过实验获得打印机相应材料的临界倾角,然后根据面片方向与加工方向的夹角与临界倾角的大小关系识别模型中的待支撑面片;合并待支撑面片集合中的共边面片,得到若干相互独立的面域,再从这些面域中获得等距支撑线段,基于支撑线往下投影生成竖直的支撑面,最后将各支撑面合成一个整体。(2)针对直臂和斜臂的支撑体积较大,投影支撑结构去除时模型表面留有线痕等问题,提出了一种基于临界倾角约束的树形支撑建模方法。采用投影支撑结构中区域识别的方法获得模型的待支撑区域,通过临界倾角约束选取树形支撑结构的下层节点。通过截面单元扫掠的方式生成支撑结构表面,最后利用泊松曲面重建将各树形分支转化为支撑体模型。(3)针对树形支撑结构对于大尺寸模型打印有时稳定性不足的问题,提出了一种基于枚举和评分选择的桥梁支撑结构建模方法。首先基于模型分层数据获得一系列待支撑点。然后采用竖直截面扫掠待支撑点集,选取满足评分要求的水平桥结构,基于立柱连接模型和水平桥。算法通过不同截面单元扫掠的方式将保存的数据转化为桥梁结构单元。通过模型的布尔运算实现支撑整体建模。通过上述算法研究,基于VS2008和OpenGL软件平台自主研发了面向三维打印的支撑体结构功能软件模块,并在三维打印机上完成实验验证,结果达到设计预期。