熔融沉积式(FDM)3D打印工艺通过逐层堆叠来完成模型的制造，打印出的模型在力学性能上也表现出各向异性，即打印出的模型在水平方向(打印时与打印基台平行的方向)上可以承受较大的张力，而受到垂直于该方向的力时则较容易损坏。导致力学性能呈现各向异性的原因是FDM工艺逐层堆叠，且层与层之间的结合并不紧密，使得模型在该方向上力学性能更弱，而在同一层之间挤出纤维的结合则更紧密。基于上述原因，对于模型本身易于损坏的部分(较细长部分)，若其轴向与打印方向相同则更容易被损坏，因此本文根据模型的几何形态，检测其易损毁的部分，并使得打印方向尽可能与模型所有易损部分的轴向垂直，以提升模型最终的力学性能。其中，本文假设模型的各部分都是使用各向同性材料并均匀填充。算法主要分为两个部分，第一部分通过将模型沿预定义若干方向切分为若干组截面，并对每组截面建立截面之间的拓扑关系，再通过拓扑关系检测出模型较细长部分即为脆弱部分；第二部分通过优化打印方向以提升脆弱部分的力学性能。