由于打印尺寸的大幅增加，前述的打印成本的问题也将会更加的严重，打印的耗材将会更多，打印过程的耗时将会更长。并且更具挑战性的是，目前市面上面向普通用户的桌面打印机的打印空间一般都较小，对于大尺寸的物体无法一次打印成形。对此，如若无法接受置办大型打印机设备的开销，普通用户只能手动将三维模型分解成较小的块并排列进打印空间内进行打印，如此一来又极大降低了个性化定制3D打印流程中的便捷性。因此，有必要面向便捷式的3D打印，为普通用户提供轻量级的解决方案，研宄一种大型三维模型的几何分解方法，自动将大型的三维模型分解并排列进有限的打印空间内，从而打破普通打印机的硬件约束，无需另行配置特殊的大型打印设备，用户即可便捷地使用其拥有的普通3D打印机，快速、经济地打印大型三维模型。
为此，提出并研究了面向便捷式3D打印的大型三维模型的几何分解与排列问题（decompose－and－pack，简称DAP问题）。大体上说，DAP问题将三维模型的分解与排列紧密的结合在一起考虑，寻求将一个输入三维模型分解成少量的可被紧密排列进打印空间的部件块。在DAP问题中存在着两个挑战：首先，不同于单独的传统排列问题，DAP问题中没有预先定义的部件集合来进行排列；DAP问题中的排列部件集合即是三维模型的分解结果，其将在优化排列的过程中一同被优化求解。另外，不同于单独的经典几何形状分解问题，DAP问题中没有一个预先定义的部件属性来驱动优化三维模型的几何分解。