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MIT 带你畅想3D打印的美好未来

近日,来自美国麻省理工学院( MIT )媒体实验室的 Mediated Matter Group 展示了一项新技术,可以用于制作出一些我们前所未见的、令人惊叹的 3D 模型。

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不久前, Mediated Matter Group 公开了他们发明的一种全新 3D 打印技术,无论目标对象的复杂程度有多高,最终成品的形状和颜色都会呈现得像照片一样细致而逼真。这相当于把传统的平面二维打印应用在三维空间中,这样的研究成果可以说是十分令人赞叹。

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到目前为止,依然存在一些无法使用 3D 打印来制作的数据模型。例如,布满了各种相互连接的神经元的大脑,又或者是各种分散着漂浮在空间中的星云。这就给 3D 打印技术提出了一个难题:通常,使用 3D 打印的对象需要所有部件相互连接在一起。因此,上述具有奇怪的拓扑结构的复杂对象一直无法制作,直到媒体实验室提出这个方法……

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这项技术的具体介绍论文发表在 2018 年 5 月的《科学前沿》期刊上,它的工作原理是这样的:与试图构建一个个相互独立的对象相反,它使用不同的材质来打造逼真生动的对象,并最后将其封装在透明的固体里。这样,星云模型中打印出来的星星和云看起来一样可以在三维空间中「浮动」。

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被封装在透明材料内部的三维物体中的这些浮点,称之为体素(三维像素)。体素是三维空间中的点,是将物体分割成三维空间阵列时而产生的。每个点都分配有三个坐标( X , Y 和 Z ),根据这些坐标将点逐个打印在三维空间中,就会形成一个个体块。该过程类似于传统的 2D 彩色打印。但与在一张纸上打印图案不同,现在打印的是空间中堆叠在一起的图层。最后,你会得到一个色彩丰富的 3D 打印模型,看着就像侏罗纪的昆虫被困在琥珀一样中,模型完成会被封装在一个透明的固体块里。

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这项技术允许你创建任何想象到的、照片级的逼真 3D 演示物——想象一下用 3D 立体相机拍摄并用这种方式打印人的脸部,每根头发和每个毛孔都会清晰地区分开。而它在教育和科学可视化方面也具有重要的潜力:虽然你可以在虚拟现实( VR )或增强现实( AR )设备中查看数据的 3D 演示,但观察真实的物理模型依然是一种难以超越的体验。

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图片来源:fastcodesign

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