Autodesk为Fusion引入全新体积建模API，提升晶格、拓扑结构设计能力

2025年6月18日，南极熊获悉，Autodesk为Fusion 引入了全新的体积建模 API，旨在扩展平台在晶格生成、拓扑优化和功能梯度材料方面的能力。此次更新于 2025年 6 月 13 日通过 Fusion 官方博客发布，为高级设计和仿真应用程序的开发人员带来了全新的工作流程。

△Autodesk3D打印徽标。图片来自Autodesk。

Fusion 中的体积建模

新功能允许开发人员使用隐式建模而非显式几何表示来定义实体几何。Autodesk 表示，这种方法在计算机辅助设计 (CAD)、计算流体动力学和医学成像等领域具有优势。

隐式建模使用数学函数（例如有符号距离场 (SDF)）来表示几何图形，其中空间中的每个点存储其与表面的距离：负值位于对象内部，正值位于外部，零位于表面边界。这项技术有助于创建平滑复杂的几何图形，支持混合操作，并支持可用于仿真的设计工作流程。

API 的核心是使用由互连节点组成的有向无环图 (DAG)，这些节点可对标量、向量和颜色等数据类型进行操作。PrimaryGraph 和 CellGraph 两种主要图形类型分别控制整体形状和内部图案。BoundarySDF、LatticeDensity 和 TextureDensity 等通道定义了整个体积的结构和材料分布。这些隐式模型可以通过专门的网格划分功能转换为高分辨率多边形网格。

△体积建模示例。图片来自 Autodesk。

早期访问和潜在应用

体积建模 API 目前作为预览功能面向拥有商业和教育许可证的用户开放，它允许以编程方式控制几何体，并旨在与 Fusion 的仿真和制造环境集成。Autodesk 强调其在需要自定义材质行为、晶格结构或对内部几何体进行程序控制的工作流程中的实用性。

新款API 与 2025 年 5 月 Fusion 更新中推出的几项增材制造改进一同亮相。其中包括 True Shape 填充方法，这是一种更高效的 3D 嵌套方法。与根据矩形范围排列零件的边界框填充不同，True Shape 会分析每个模型的实际几何形状。这有助于减少材料浪费，并提高多部件构建的空间利用率，对于复杂或有机形状的组件尤其有用。

△AutodeskFusion 中的 3D Additive Arrangement。图片来自 Autodesk。

体积设计在增材制造软件平台上发展势头强劲

Fusion 的新 API 反映了行业向计算和体积设计方法的广泛转变。nTop 等平台率先采用了场驱动建模和基于图形的工作流程，为仿真和制造应用中的高性能部件提供支持。最新版本nTop 5扩展了与 Autodesk、Materialise、Hexagon和IntactSolutions工具的兼容性。

Materialise 的Magics2025 更新通过集成原生 CAD 几何支持，将隐式建模引入到构建准备阶段，简化了从设计到打印的过渡。同时，Additive Appearance的PrismSlicer为全彩和多材质打印提供了体素级创作工具，将美学控制与体积数据处理相结合。

这些工具共同说明了体积思维如何重新定义 3D 打印的设计意图和可制造性。