GCL学术报告：英国曼彻斯特大学王伟明助理研究员

中国科学技术大学图形计算与感知交互安徽省重点实验室（GCL）将于2024年10月和黄山学院共同承办第十五届中国计算机图形学大会（Chinagraph 2024）和第32届太平洋计算机图形学及应用国际会议（Pacific Graphics, PG 2024）。

王老师首先介绍了增材制造技术的发展趋势及该技术中的几何问题。其中增材制造自支撑结构提高了材料利用率、保证了轻量化设计、提高给了生产效率、并为个性化定制和复杂结构制造作铺垫，有效地解决增材制造的自支撑问题可以推动了制造业的创新与发展。随后王老师针对增材制造中的自支撑问题汇报了其近期的一些工作。第一个工作的核心是探索一种满足自支撑条件的填充多面体，并将其填充在给定的宏观结构上。

该工作在填充自支撑多面体的过程中考虑了整体结构的应力问题，并构建了以最小化最大应力为目标的优化模型，最后通过实验进一步验证其算法的可行性与优势。

王老师随后介绍了晶格结构（lattice structure）的研究意义与应用领域。并提出了一种针对自支撑晶格结构的优化设计方法。由四叉树思路的启发，定义了晶格结构的加细准则，并针对每次加细过程的非自支撑点进行逐步约束从而生成一系列以晶格结构为填充结构的宏观结构。最后，将该晶格填充结构放置骨结构与桥梁结构模型中，并进行了物理实验测试。

除了自支撑结构的设计，王老师针对微结构的优化设计与连接性问题提出了用多种三周期极小曲面（TPMS）结构的光滑过渡的算法并将其填充宏观结构中作为多孔基本单元进行填充。

进一步，王老师创新性地提出了时序拓扑优化算法，将计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM）进行耦合。考虑打印过程地优化，并针对打印中出现地热应力现象有明显地改进，有效地防止了制造过程导致结构的变形。

最后王伟明助理研究员对大家的提问给予了积极的反馈。

【讲者简介】

王伟明目前为英国曼彻斯特大学PDRA，曾任大连理工大学副教授，硕士生导师。他分别于2010年和2016年在大连理工大学获得学士和博士学位。博士期间访问德国亚琛工业大学计算机学院。2018年在玛丽居里基金资助下到荷兰代尔夫特理工大学进行博士后工作。他的主要研究方向包括数字几何处理和计算制造等。在相关领域发表多篇高水平论文，包括ACM TOG, IEEE TVCG, AM, CMAME, IEEE TVT等。研究工作曾获国际结构与多学科优化学会/Springer 奖、第十三届中国几何设计与计算大会最佳论文奖、大连市优秀科技成果奖、辽宁省自然科学技术成果奖等。主持国家自然科学基金，博士后基金，欧盟“玛丽居里高层次学者”项目等多项。担任中国图学学会高级会员、中国计算机学会高级会员及多个国内外高水平期刊审稿人和学术专委会委员等。

（中国科大图形计算与感知交互安徽省重点实验室）