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3D打印：从想象到现实 [:1700398802]
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下一代的设计软件：数字化捕捉
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如果说第一代主流设计软件经历了桌面计算和传统制造业的浪潮，新一代的设计软件则经历数字化捕捉或“现实捕捉”的浪潮。设计软件的市场化未来是要让任何人都可以实现现实捕捉。软件公司之间的竞赛就是看谁能够捕捉消费市场。Autodesk（20世纪80年代推出绘图软件MicroCAD）希望屹立于下一个大的改革浪潮之上。Autodesk致力于创造123D（一款CAD工具），这是一套针对儿童和消费者的免费设计工具。
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其他CAD公司（如SolidWorks、PTC、犀牛和SketchUp）为从事设计类的消费者构建模块。然而，像任何已经在成熟领域有一席之地的公司一样，软件设计公司面临的问题是很难缩小差距。一方面，公司必须利用其组织资源捕捉到这个新的市场机会；另一方面，公司必须继续保持其核心生产力引擎，该引擎为99%的传统制造业服务并为公司带来收入。
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“未来的设计软件会使现实与软件之间的转换更加容易。”Autodesk公司大众产品部门的副总裁贡萨洛·马丁内斯说，“我们的目标是要加快该过程。我们现有的工具可以捕捉一个物体上亿个数据点的物理细节。我们的目标是使人们更容易地操作这些数据，以便从人的角度了解并且回答这个问题：‘那个物体是什么？’”
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“我们正在探索新的方法来设计和制造东西。”贡萨洛说，“去年，我们建立了一个国家级艺术加工实验室。现在，我们拥有西海岸最多的3D打印机收藏品。”
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如果捕捉物理对象的设计细节成为一个快速而轻松的过程，那么每个人都可以成为设计师。一旦3D打印无处不在，每个人都可以成为制造商。“我11岁的儿子设计了一个复杂的物体，而我曾花了3年时间学习如何设计这个物体。”贡萨洛笑了起来。
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图6–5 这个3D打印的头骨被123D Catch软件以数字的形式捕捉
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图片来源：Josh Mings
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贡萨洛说：“我们的长期目标是从点云数据生成参数（形状库）。这对逆向工程来说很好，如果我们要以数字形式复制或改变对象，它可以加快设计过程。简单地说，下一代设计软件将快速地把现实带到计算机中。”
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3D打印：从想象到现实 [:1700398803]
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3D打印：从想象到现实 第7章 “活墨”生物打印：人体器官可以打印了
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在2011年的TED（技术、娱乐和设计）大会上，威克弗里斯特大学研究员安东尼·阿塔拉的出现引起了不小的轰动，人们以为他要演示如何打印一个真实的人的肾脏。人们对此兴奋不已，因为器官移植名单上90%的患者都在等待肾源。然而，随后证实，通过3D打印技术打印出鲜活的肾脏仍然处于早期研究阶段。“肾脏打印”实际上是一项实验室里的实验，其中涉及通过3D打印技术打印出具备过滤血液与稀释尿液功能的类似肾脏的组织。
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阿塔拉在TED大会上的演示让人们意识到通过3D打印技术打印身体部位的可能性。阿塔拉作为再生医学的长期推崇者与生物打印的研究先驱，一直对此持乐观态度。在接受一家大型金融公司的采访时，阿塔拉说：“毫无疑问，有一天—也许通过一代人的努力，你可以拥有一个由你自身细胞组织制造的心脏，这是不是很神奇？”
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3D打印：让你一夜之间年轻20岁
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莎士比亚曾将暮年比作“可怕的冬天”。许多文化中都有讲述神秘的“青春之泉”让人青春永驻的故事。在一篇中世纪的小说里，“青春之泉”的治疗神力可以让年迈的士兵变为年轻的战士。
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当最小年龄也已经46岁的老战士们在“青春之泉”中沐浴后，他们都变成了30岁的小伙子，就像是最为出色的骑士。其他老人们见状说：看我们（和你们相比）是多么苍老、多么虚弱啊？我们已经活了100多岁，而现在我们正以崭新的姿态出现在你们面前。他们按照指示进入“青春之泉”并沐浴了四次，出浴时欣喜若狂，当他们回去拜见亚历山大大帝时，他几乎无法认出他们，他们是那么年轻。
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尽管经过几百年的探索人们还未找到“青春之泉”，但是在现代社会中，人们正在不断地探索外科整形、关节置换、心脏瓣膜更新、具有奇效的维生素补充剂与护肤霜。3D打印技术也许可以终止这些探索。打印所需的身体部位将帮助那些需要器官移植或已失去关节的人。收入较多的人可以定制身体的某个部位，以便从事喜爱的休闲活动。到2072年，国际奥林匹克委员会将需要决定是否禁止拥有生物打印器官的运动员参加比赛。
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图7–1 生物打印的要旨是通过多种细胞和生物材料3D打印功能器官
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图片来源：Christopher Barnatt, ExplainingTheFuture.com