3D打印是增材制造技术的俗称,它依据CAD设计数据,采用离散材料(液体、粉末、丝、片、板、块等)逐层累加制造物体的技术。早期的3D打印设备和材料在20世纪80年代发展起来。而随着设备和材料价格的下降,很多专利的失效,3D打印于2010年左右日渐流行,再次进入了广大百姓的视线。从3D打印汽车、3D打印手枪、3D打印房子的新闻一次又一次地引起了人们的惊叹和关注,成为当下最热门的科技。本文首先详细地对3D打印技术进行了全面的分析和总结,介绍了3D打印的原理和流程,3D打印的优势劣势；详细阐述了3D打印的分类;介绍了3D打印在航天、医疗、考古学等方方面面的应用。然后总结计算机图形学在3D打印领域的研究工作。对于如何保证打印物体的强度方面,提出了内部挖空、局部加厚、加支撑等方法来处理：在稳定性方面,主要通过改变物体的内部分布,以及对物体的外表面进行微变形的方式达到稳定的目的：对于如何设计出省材料的支撑结构,提出了树形、桥形、柱形等各种形状的支撑,在保证成功打印的同时使用最少的支撑材料,并且容易去除;在如何节约成本方面,用最少的材料打印出同样体积大小的物体,如何突破3D打印机体积的限制打印出更大的物体等等问题上也进行了总结。本文的核心主要针对3D打印物体的稳定性进行了研究,阐述了自己的研究成果。首先通过计算机中3D建模软件构造3D数字模型,再借助3D打印加以制造。虚拟环境中无物理规则的特点使得模型千姿百态,但是通过3D打印之后发现物体无法平衡站立。提出3D打印物体的稳定平衡优化问题,针对这一问题,研究不倒翁的原理,提出稳定平衡优化算法,使得物体达到稳定平衡。具体做法为先将物体体素化,迭代式从水平、垂直方向进行逐体素的挖空,选取最佳的挖空方式；对于个别极端例子,再通过对底部小范围内的修改来达到稳定平衡。逐体素的启发式挖空策略避免了挖空可能出现的悬浮、自相交等问题；底部局部小范围的修改也保证了物体的形状基本不变。该方法的可行性通过多个例子的成功优化得到证明。最后对3D打印在计算机图形学上的研究进行了展望和总结,猜测未来在快速3D打印,快速3D建模等方面会有更多的研究。也对3D打印技术的未来发展进行了展望和憧憬。