栩栩如生的動(dòng)物雕像、五顏六色的花瓶果籃……它們不是來(lái)自流水線，而是源自你的頭腦創(chuàng)意——沒(méi)錯(cuò)，只要你敢想，3D打印就能幫你實(shí)現(xiàn)。

     近日，浙江省首個(gè)3D打印科普體驗(yàn)園，由省科技館、下城區(qū)科技局、下城區(qū)科協(xié)和杭州匯文三維科技有限公司聯(lián)合推出的“凡達(dá)3D”正式開(kāi)園，這種國(guó)際最前沿的科學(xué)技術(shù)走進(jìn)浙江老百姓生活中。浙江日?qǐng)?bào)記者第一時(shí)間親歷體驗(yàn)，3D打印，創(chuàng)意無(wú)限。

     蛋糕里的科技味

     走進(jìn)省科技館二樓的“凡達(dá)3D”，250平方米的園區(qū)被劃分為DIY創(chuàng)意打印工廠、3Dooler、3D人像打印等六個(gè)區(qū)域。我們的創(chuàng)意，究竟是如何快速變成物品的呢？先隨著記者的腳步體驗(yàn)一番。

     在DIY創(chuàng)意區(qū)，工作人員遞過(guò)來(lái)一盒陶泥，讓大家根據(jù)自己的想象捏一個(gè)模型。10分鐘后，一塊高12厘米的草莓蛋糕胚從記者手上“誕生”了。工作人員為它涂上一層反光劑，放入3D掃描區(qū)，在這里，攝像頭將會(huì)對(duì)蛋糕模型進(jìn)行360°掃描，獲得不同切面的圖像，拼湊出模型的三維圖形。

     下一步，電腦修模。工作人員計(jì)杰一將圖中所有的模糊點(diǎn)、陰影處進(jìn)行填充，使整個(gè)圖形看起來(lái)更光滑。

      打印區(qū)中排放著四臺(tái)3D打印機(jī)。這些打印機(jī)看起來(lái)四四方方，頂端長(zhǎng)有一根彎曲的線管，“筆尖”正不停地?cái)[動(dòng)。根據(jù)工作人員的設(shè)定，蛋糕模型將按照1比1尺寸空心打印。好了，打印正式開(kāi)始了。

     隨著“筆尖”擺動(dòng)，一層薄薄的白色透明物體出現(xiàn)在底座上。打印機(jī)的“墨汁”是一堆直徑為1.75毫米的線管，當(dāng)“墨汁”傳輸?shù)?ldquo;筆尖”，線管就變成了粉末狀。

     兩個(gè)小時(shí)后，打印結(jié)束。工作人員取出打印完成的模型，去除支架材料多余部分，再進(jìn)行細(xì)加工。最終，記者拿到了3D打印出來(lái)的蛋糕草莓。遠(yuǎn)看，它和陶泥模型沒(méi)什么區(qū)別；近看，表面有些磨砂的感覺(jué)，很輕。但它畢竟有棱有角，是一個(gè)真實(shí)可觸的物體！

     “魔杖”里的創(chuàng)意流

      在這個(gè)體驗(yàn)園中，唯一與3D打印沒(méi)有關(guān)聯(lián)的，是一臺(tái)2.5D打印機(jī)。幾乎每個(gè)來(lái)這里的科學(xué)愛(ài)好者都會(huì)疑問(wèn)：2.5D打印與3D打印有何不同？

     這也正是體驗(yàn)園精心布局的意圖所在。工作人員戴軍杰說(shuō)，大多數(shù)人第一次聽(tīng)到3D打印時(shí)，會(huì)想到那些常見(jiàn)的桌面打印機(jī)。噴墨打印機(jī)和3D打印機(jī)最大的區(qū)別是維度，桌面打印機(jī)是二維打印的，在平面紙張上噴涂彩色墨水，而3D打印機(jī)可以制造拿在手上的三維物體。

     “3D打印不是一項(xiàng)新技術(shù)。”戴軍杰說(shuō)，它已在制造機(jī)加工車(chē)間默默工作了幾十年。近年來(lái)，由于受到新材料、計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動(dòng)，3D打印發(fā)展迅速。

     如同童話故事里的魔杖，3D打印讓我們掌控了物理世界。普通人如你我，也可以獲得專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師、大企業(yè)所獨(dú)有的設(shè)計(jì)和制造能力。

     整個(gè)打印過(guò)程是這樣完成的：3D打印機(jī)在設(shè)計(jì)文件指令的引導(dǎo)下，先噴出固體粉末或熔融的液態(tài)材料，使其固化為一個(gè)特殊的平面薄層。第一層固化后，3D打印機(jī)打印頭返回，在第一層外部形成另一個(gè)薄層。第二層固化后，打印頭再次返回，并在第二層外部形成另一薄層。如此往復(fù)，最終薄層累積成為三維物體。

    “此前，在人類(lèi)歷史的大部分時(shí)間里，我們只能通過(guò)切割原料或通過(guò)模具成型制造新的實(shí)體物品。”戴軍杰說(shuō)，這是3D技術(shù)帶給人類(lèi)的一個(gè)偉大變革。

    真實(shí)中的未來(lái)感

    “凡達(dá)3D購(gòu)”是一個(gè)3D打印產(chǎn)品展示區(qū)。螺旋形花瓶、浴室牙杯、微型西湖文化廣場(chǎng)……品種多達(dá)100多種，造型各異，色彩豐富。

    “每一個(gè)小物件背后，都有一個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)文件。”戴軍杰說(shuō)，“3D打印機(jī)正常運(yùn)作的前提是要輸入一個(gè)設(shè)計(jì)好的電子藍(lán)圖。沒(méi)有連接計(jì)算機(jī)及設(shè)計(jì)文件的3D打印機(jī)，就像沒(méi)有存儲(chǔ)音樂(lè)的MP4，毫無(wú)用處。”

     基于計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)文件用X、Y和Z坐標(biāo)捕捉物理對(duì)象的形狀，當(dāng)描述一個(gè)簡(jiǎn)單的塊狀物體時(shí)，它可以精確地描述出它的高度、寬度和深度。但是，當(dāng)描述一個(gè)形狀較為復(fù)雜的物體時(shí)，例如一朵花，描述過(guò)程就變得較為復(fù)雜。計(jì)算機(jī)用一系列成千上萬(wàn)個(gè)坐標(biāo)對(duì)3D物理對(duì)象的形狀建模。

     戴軍杰打開(kāi)他最近正在做的汽車(chē)建模。流線型的造型、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的剖面，即使是一個(gè)高度和直徑都很規(guī)矩的圓柱體，也需要做大量的計(jì)算以便準(zhǔn)確展示所有曲線和陰影的美感。做這樣一個(gè)長(zhǎng)20厘米，高12厘米的汽車(chē)模型需要一周左右時(shí)間。

    “我們希望通過(guò)這個(gè)體驗(yàn)園，讓更多的老百姓知道3D打印在未來(lái)將深刻地改變我們的生活。”“匯文三維”總經(jīng)理李艷說(shuō)。你看，3D打印的衣服和鞋子出現(xiàn)在全球各大時(shí)裝展，3D打印的餅干成為餐桌上最受歡迎的小點(diǎn)心，生物打印器官已出現(xiàn)在科學(xué)新聞里……3D打印不再是設(shè)計(jì)師和科學(xué)家的專(zhuān)屬“秘密武器”，而我們，準(zhǔn)備好迎接3D打印時(shí)代了嗎？