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乔希·哈克是一位独立的艺术家和设计师，他认为自己是一位经过传统训练的艺术家和雕塑家，可以以人性的方式使用比特、二进制1和0表达自己，创作新颖的作品。我偶然在众筹网站Kickstarter上发现乔希为一件名叫“颅骨解剖”的雕塑项目的筹集资金记录。该作品是一件白色的雕塑，它的塑料头颅装饰是3D打印的。我们通话时，我得知他成长在伊利诺伊州的密西西比河流域，他将他放荡不羁的童年描述为集“‘60’后没有网络的社区生活、天使面孔魔鬼心灵的保姆、完整的艺术洗礼以及家庭悲剧”为一体的生活。如今他是一名全职的艺术家和领先的数字雕塑家。乔希解释说：“我所做的绝大部分是数字工作。”
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几年前，当他开办和经营一家精品设计公司时，乔希就学会了使用设计软件和3D打印机。他说：“我不知道一个设计师在不知道工具使用方法的情况下，如何依然待在这个领域。”在这个行业摸爬滚打了几年之后，他始终难以抵挡想返回艺术和雕塑领域的召唤。2008年，乔希开始将他的所有激情都投入数字雕刻和3D打印。
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乔希开始用3D打印技术制作他在计算机上设计的精巧复杂的几何图形。他说：“我习惯于在计算机上创作几何图形，但是它们太复杂了，几乎制作不出来，这些年我所画的设计图都过于复杂，难以雕刻，黏土、木头、石头，没有一样可以成功。”
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乔希的很多雕塑作品都反映了他的传统训练—裸体和人物的研究，他的很多作品也都是数字化设计的3D打印。他的“结和纠缠”（Knots & Tangles）系列反映了他对自然形成的形状，如树根、藤蔓、神经网络或心血管系统等的热爱及他的设计潜力。
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“我很庆幸，我经历了这些改变。这对艺术家来说是一次彻底的变革。”他有些动情地补充道，“这种有机的复杂模型从来没有开发和制造出来，我很期待未来的发展。”
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无机的物理过程同样也可以产生图形。来自特拉维夫的埃亚尔·吉佛（Eyal Gever）创造了他称为“灾难艺术”的作品。他采用仿真算法，重建了眨眼就会消失的瞬间悲惨时刻。他集中全力，利用3D打印机使这些时刻成为现实，例如他成功展现了车祸或溢油的瞬间，这些在现实世界里均是冻结的时间效果。
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图10–4 油的瀑布
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注：油的流动模拟被用来计算几何图形，然后将其“冻结”制作一个打印的模型（小图）
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图片来源：Eyal Gever © 2012 All Rights Reserved www.eyalgever.com
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3D打印：从想象到现实 [:1700398835]
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3D打印：让你脚上的鞋子舒适无比
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生成设计最有效的应用之一就是将计算机算法应用于某一特定问题，从而找到最佳解决方案。通过快速的迭代处理和对所有可能性的测试，计算机可以生成设计规格，当进行3D打印时，可以创造一件适应某一特定对象或环境的最佳产品。时装设计就是一个可以利用优化的3D打印技术、有机设计的成熟领域。我们参观了伦敦时装学院，以更多地了解有关3D打印时装鞋的知识。
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当菲利普·德拉莫尔和几个学生走进来介绍自己，并将两只鞋摆在会议桌上的时候，我们与时装学院师生下午的会谈就开始了。菲利普解释说，这两只3D打印鞋都是硕士生设计项目的成果。两只鞋都是3D打印的，是时装学院和伦敦一家名为Within Technologies的软件设计公司的合作成果。
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菲利普负责的学院时尚数码工作室是时装学院的学生接触先进技术进行实践的地方，如全身扫描室以及最近的3D打印技术。菲利普说：“时装设计产业越来越关注时尚的功能性。”
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撇开舒适性不谈，鞋的款式与我之前见过的任何一款鞋均不相同。我不是一个天马行空、想象力超常的时尚潮人，但这些鞋是完全不同的，背离了传承千年的传统设计。一只鞋是黑色的，充满了短刺，像一只豪猪的背部或者更像一张钉床。设计师罗斯·巴伯告诉我们，几周前，这些鞋曾经出现在那些大摇大摆地走猫步的男模脚上。
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罗斯告诉我们，他的鞋之所以与众不同，不是因为它们的外观，而是工业设计造就了它们。帮助设计鞋子的软件公司Within Technologies开发了基于自然的设计解决方案。举例来说，Within Technologies最近的项目中包括一个优化金属发动机缸体热交换项目，公司的工程师研究了鱼鳃中水的流动，从而发明出一种非常有效的发动机缸体，它的内部几何结构就是波浪形和腮状的。
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图10–5
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注：由伦敦时装学院的罗斯·巴伯设计的3D打印鞋，由Within Technologies公司优化。里面的皮鞋手工缝制进去，以确保男模走秀时穿着的舒适度。
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图片来源：Ross Barber
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罗斯向我们指出，他的3D打印鞋并没有使用任何胶水黏合。它们采用通常应用于制造工业零部件的超耐用聚合材料，作为一个整体打印出来。为了改善鞋子的舒适度，罗斯手工缝制了一只从男鞋店中购买的皮靴面。结果就成了眼前这只罩有标准鞋面、蕾丝和鞋舌，并嵌套在一个3D打印的鞋壳内的混搭鞋。
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菲利普把鞋放在桌子上。我拿起来，惊叹它竟如此轻盈。尽管鞋子主要追求吸引时尚界的关注，但这也是一件不可思议的应用，它结实耐用，采用工程级别的高分子聚合物制成，而且结合了Within Technologies公司复杂烦琐的计算机算法。
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Within Technologies公司的技术总监安东尼·鲁托也于当天下午参观了伦敦时装学院。安东尼解释道，他和罗斯改写了一种设计算法，该算法通常被Within Technologies公司设计者用来制作定制的医疗整形植入物，如人造髋关节。为了满足设计一只鞋的挑战，重量上要轻，而且要结实耐用，安东尼和罗斯调整了医疗整形算法，从而达到优化鞋底结构和外形的目的。
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