3D打印,學(xué)名“增材制造”,是一項(xiàng)顛覆傳統(tǒng)制造工藝的技術(shù)。與傳統(tǒng)“減材制造”(如切削、鉆孔)相反,3D打印通過逐層堆積材料的方式構(gòu)建物體。其工作流程始于一個(gè)數(shù)字3D模型文件,該文件被“切片”軟件轉(zhuǎn)換成成千上萬層極薄的橫截面。打印機(jī)根據(jù)這些切片數(shù)據(jù),一層一層地鋪設(shè)材料(如塑料、樹脂、金屬、陶瓷等),直至整個(gè)物體成型。主流技術(shù)包括FDM(熔融沉積成型,使用塑料絲)、SLA(光固化,使用液態(tài)樹脂)和SLS(選擇性激光燒結(jié),使用金屬或尼龍粉末)。這項(xiàng)技術(shù)極大地釋放了設(shè)計(jì)自由,可以制造出傳統(tǒng)方法無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和輕量化構(gòu)件,廣泛應(yīng)用于原型制作、定制化醫(yī)療植入物、航空航天部件乃至食品和建筑領(lǐng)域。3D 打印能快速生產(chǎn)小批量定制產(chǎn)品,結(jié)合 3D 掃描與設(shè)計(jì),降低個(gè)性化生產(chǎn)的成本。徐匯區(qū)插座3D產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)

珠寶設(shè)計(jì)與制作行業(yè)借助 3D 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從 “手工定制” 到 “數(shù)字化精細(xì)定制” 的轉(zhuǎn)型,大幅提升了設(shè)計(jì)精度與制作效率。傳統(tǒng)珠寶設(shè)計(jì)依賴設(shè)計(jì)師手繪圖紙,再由工匠手工制作蠟?zāi)#粌H耗時(shí)久,且難以保證設(shè)計(jì)精度,而 3D 珠寶設(shè)計(jì)軟件可讓設(shè)計(jì)師直接在電腦上構(gòu)建珠寶的 3D 模型,從寶石的切割面、鑲嵌位置到金屬托的紋路細(xì)節(jié),都能精細(xì)把控,設(shè)計(jì)師還能通過 3D 渲染技術(shù)模擬珠寶在不同光線下的光澤效果,提前預(yù)覽成品效果。在客戶溝通環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)師可將 3D 模型通過屏幕展示給客戶,客戶能從任意角度查看設(shè)計(jì)方案,提出修改意見,設(shè)計(jì)師可實(shí)時(shí)調(diào)整并更新模型,直至客戶滿意。在制作環(huán)節(jié),3D 模型可直接導(dǎo)入 3D 打印機(jī),使用蠟材打印出精細(xì)的珠寶蠟?zāi)#`差可控制在 0.05 毫米以內(nèi),隨后通過失蠟鑄造工藝制作出成品珠寶。這種流程不僅縮短了制作周期,還能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)珠寶的制作,如多層嵌套、精細(xì)鏤空設(shè)計(jì),滿足消費(fèi)者對(duì)個(gè)性化、高質(zhì)量珠寶的需求。閔行區(qū)樹脂3D創(chuàng)意制作機(jī)器人制造中,3D 打印用于制作特殊結(jié)構(gòu)的零部件,適配機(jī)器人復(fù)雜運(yùn)動(dòng)需求。

動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)與 3D 技術(shù)的深度融合,推動(dòng)了動(dòng)漫制作流程的革新與作品質(zhì)量的提升,滿足了觀眾對(duì)高質(zhì)量動(dòng)漫內(nèi)容的需求。傳統(tǒng) 2D 動(dòng)漫制作需逐幀繪制,制作周期長且成本高,而 3D 動(dòng)漫通過構(gòu)建角色、場(chǎng)景的 3D 模型,可實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用與快速調(diào)整,大幅提高了制作效率。在角色塑造上,3D 技術(shù)能讓動(dòng)漫角色更具立體感與真實(shí)感,通過精細(xì)的骨骼綁定與動(dòng)作捕捉技術(shù),角色的表情、肢體動(dòng)作能更自然地呈現(xiàn),如在《哪吒之魔童降世》中,哪吒的面部表情細(xì)節(jié)豐富,從皺眉、微笑到憤怒的神態(tài)變化,都通過 3D 技術(shù)精細(xì)呈現(xiàn),讓角色形象更鮮活。在場(chǎng)景構(gòu)建方面,3D 動(dòng)漫可打造出更宏大、細(xì)膩的場(chǎng)景,如《大魚海棠》中的海底世界,3D 模型呈現(xiàn)出的珊瑚、水流、建筑等元素層次豐富,配合光影渲染技術(shù),營造出極具氛圍感的視覺效果,讓觀眾仿佛沉浸在奇幻的動(dòng)漫世界中。此外,3D 動(dòng)漫還能輕松實(shí)現(xiàn) 2D 動(dòng)漫難以完成的鏡頭效果,如大視角旋轉(zhuǎn)、復(fù)雜場(chǎng)景切換等,進(jìn)一步提升了作品的視覺沖擊力。
3D技術(shù)為保護(hù)和傳承世界文化遺產(chǎn)提供了全新的解決方案。對(duì)于因時(shí)間、自然災(zāi)害而面臨損壞甚至消失風(fēng)險(xiǎn)的古跡文物,3D掃描技術(shù)可以非接觸地、高精度地記錄下它們當(dāng)前的每一個(gè)細(xì)節(jié),生成數(shù)字檔案。這些數(shù)字模型不僅可以用于學(xué)術(shù)研究、虛擬展示,還能在古跡受損時(shí)為修復(fù)工作提供精確的參考。更進(jìn)一步,通過3D打印,可以1:1復(fù)制出珍貴的文物或雕塑,供公眾近距離觸摸和研究。同時(shí),結(jié)合VR技術(shù),人們可以穿越時(shí)空,“親身”漫步于早已湮滅的古羅馬城或吳哥窟,讓跨越千年的文明得以在數(shù)字世界中重生和傳播。電子行業(yè)借助 3D 打印制作電路板支架,適配復(fù)雜電路布局,提升設(shè)備集成度。

3D技術(shù),即三維立體技術(shù),在于模擬人眼的雙目視覺原理。我們?nèi)祟惖碾p眼之間存在約6.5厘米的間距,這意味著左眼和右眼看到的圖像有細(xì)微的差別,即“視差”。大腦將這兩幅具有視差的二維圖像進(jìn)行融合,從而產(chǎn)生具有深度、遠(yuǎn)近和立體感的三維視覺。3D技術(shù)正是基于這一原理,通過各類設(shè)備(如3D眼鏡、頭盔顯示器)分別向左右眼提供有視差的圖像,欺騙大腦產(chǎn)生立體感。在創(chuàng)建階段,其基礎(chǔ)是三維數(shù)字建模,即利用計(jì)算機(jī)軟件在虛擬三維空間中構(gòu)建對(duì)象的幾何模型,并為其賦予材質(zhì)、紋理和光影,從而創(chuàng)造一個(gè)完整的、可以360度觀看的數(shù)字化實(shí)體。從簡(jiǎn)單的幾何體到復(fù)雜的角色建模,這都是構(gòu)建一切3D應(yīng)用,如電影、游戲、工業(yè)設(shè)計(jì)的基石。動(dòng)漫行業(yè)利用 3D 設(shè)計(jì)構(gòu)建角色與場(chǎng)景,再通過 3D 打印制作手辦,滿足粉絲收藏需求。閔行區(qū)金屬3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)
3D 打印采用多種材料,如塑料、金屬等,依據(jù) 3D 設(shè)計(jì)要求打造出不同性能的實(shí)體物件。徐匯區(qū)插座3D產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)
在工業(yè)設(shè)計(jì)與工程領(lǐng)域,3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的手工繪圖。軟件如SolidWorks、CATIA等允許工程師在虛擬空間中直接創(chuàng)建產(chǎn)品的三維數(shù)字原型。他們可以輕松地進(jìn)行修改、測(cè)試裝配關(guān)系、進(jìn)行有限元分析(FEA)以模擬受力情況,甚至進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)分析。這避免了制造昂貴物理原型的高成本和長周期,從小小的手機(jī)外殼到龐大的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),幾乎所有現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品都誕生于3D CAD軟件之中,它是現(xiàn)代制造業(yè)數(shù)字化和智能化的起點(diǎn)。徐匯區(qū)插座3D產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)