3D打印激发个性化创新,社会分工将彻底改变

2013-04-12 11:08

　　3D打印本来是上个世纪的技术，不过近一年以来的高速发展让3D打印回到大众视野，对我们的生活可能产生前所未有的影响。通过3D打印技术，我们甚至可以创造出任何东西，包括那些结构复杂，或者是精度要求很高的产品，因此它可以把人类的想象力更完美地还原。未来，“定制”也许将成为常态。

　　3D数字化就是利用计算机来生成数字化的3D图纸模型，以便输出到3D打印机。目前有两类方法进行3D数字化。第一类是使用3D设计软件，由设计师从无到有地设计3D数字化产品。目前常见的3D商业设计软件有：SolidWorks、AutoCAD、等。此外，还有多款各有特色的免费设计软件：Blender、Tinkercad等，其中很多还支持基于WebGL的网络在线编辑。

　　当然，并非人人都有能力自己设计3D形状，因此第二类3D数字化就是3D扫描，基于计算机视觉、计算机图形学、模式识别与智能系统、光机电一体化控制等技术对现实存在的3D物体进行扫描采集，以获得逼真的数字化重建。3D扫描技术分主动扫描与被动扫描两种。

　　主动式扫描是对被测物体附加投射光，包括激光、可见白光、超声波与X射线等。其中激光线式的扫描，可以扫描大型的物体，但是由于每次只能投射一条光线，所以扫描速度慢。而目前最新的基于结构白光的扫描设备，能同时测量物体的一个面，点云密度大、精度高，在快速采集物体三维表面信息方面具有独特优势。此外还有基于光照编码的扫描设备，如微软2010年发布的Kinect，具有实时性的特点。

　　被动式扫描对被测物体不发射任何光，而是通过采集被测物表面对环境光线的反射进行，因不需要规格特殊的硬件，所以成本非常便宜。被动式扫描重建技术，如Autodesk最新的123DCatch，通常基于计算机三维视觉的理论方法，如立体视觉法等。受环境光照对图像质量的影响，被动式扫描往往精度较低、噪声误差较大。

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