3D打印(3D printing)作为快速成型领域的一种新兴技术,正成为一种迅猛发展的潮流。越来越多的事实证明,3D打印不再是设计师和科学家的专属工作,它已经从实验室和工厂逐渐走出来,走向普通消费者。3D打印的对象是三维模型,而现在可以提供普通消费者下载或者已经存在的通用模型库,所提供的模型都是闭合形式,其形态是无法改变的,对于现实生活中很多物品,如可以活动四肢的玩偶、可以转动的台灯均无法呈现,因此如何生成带有可活动关节的模型是一个值得研究的问题。利用传统的建模软件增加关节,需要专业人员为特定模型设计关节,调整各种参数,这种生成方式效率较低且不易于被普通人群接受；另一方面,由于挤压式打印机打印精度较低、容错性较差等问题,如参数设置不当,最终打印出的带有关节的三维模型不一定能够活动。因此,如何能面向普通人,在少量交互基础之上,快速生成带有合适关节的三维模型,并能够在挤压式打印机中成功打印活动模型,是本文研究的重点。本文借助交互式分割技术,引入参数化设计思想,利用实体建模的方法,快速的生成带有关节的模型,主要完成了以下几个方面的工作。(1)常用关节的设计与关节库的建立。在对现实生活物品中经常出现的关节类型进行调研基础上,使用实体建模方法,设计可以活动的关节模型,并为其定义关联参数；根据模型活动的自由度分类,构建关节模型的参数化关节库。(2)自动为模型添加关节。通过指定关节位置,对需要添加关节的模型进行交互分割,系统根据用户选择自由度与分割边界选择出适合的关节类型,自动计算参数,生成与分割模型匹配的关节模型,并无缝融入原有模型中。(3)面向挤压式打印机打印精度的分析。针对挤压式打印机的特点,总结了影响模型打印精度的参数以及注意事项；最后集成本文的关节生成算法,形成了一套集分割、建模、打印为一体的原型系统。