二维码(QR Code),又称快速响应码(Quick Response Code),已经成为信息时代应用最为广泛的自动识别技术。二维码有比条形码更强大的存储信息能力且可被移动设备包含的扫码软件通过内置摄像头快速解码,因而被广泛应用于物品识别、产品跟踪、商业营销(产品标签、移动支付)等各个领域。3D打印(3D Printing),又称增材制造(Additive Manufacturing),其近几年的迅速发展方便了现实世界各种产品或零件等的制造,同时也走进了广大人民的生活。基于二维码解码需要至少具有两种颜色的高对比度图像的性质,目前已经出现使用两种颜色的材料打印在平面上的立体二维码。然而,主流的消费级3D打印机只能打印单一属性的材料,即只能提供单一颜色。与此同时,3D打印物件的产品跟踪及防伪也逐渐引起人们的关注。通常二维码往往需要二次程序(如纸质二维码粘贴)才能添加到产品中,而物理印刷的纸质二维码不防风雨易磨损,很容易受到恶劣环境气候或其他外力的破坏且伪造技术和成本均较低。除此以外,二维码往往只能被很容易地添加到可展曲面而非任意自由曲面。曲面上表达的二维码解码成功率相对较低这也会限制二维码在任意三维模型上的使用。鉴于以上原因,本文主要设计并实现了一种面向3D打印的立体二维码生成工具。本文提出的立体二维码生成方法可在用户输入的任意三维模型表面嵌入立体二维码,即根据2D对应物通过在指定区域表面精心设计一组雕刻的几何模块来编码黑白二维码模块,由指定区域表面上的3D几何模块投射的自阴影来生成具有足够对比度的正确的黑白图案,从而使其可以通过标准QR读取器容易地解码。本文系统生成的立体二维码,对输入三维模型的修改尽可能少,甚至可以在薄壳表面或高度弯曲的表面上进行生成。生成结果可使用消费级3D打印机和常见的单一属性均质材料制作,最终成型的模型受照明环境的影响较小且无需校正即可用扫码器直接对其进行解码具有一定的解码鲁棒性。采用本文工具生成的立体二维码强大的可读性将促使其成为在三维模型上嵌入信息的优秀候选者,从而被广泛应用于3D打印模型所有权,3D水印等方面。