3D打印进军地理信息产业 发挥固有技术优势

　　【编者按】似乎只要掌握了数据，找到了材料，3D打印技术几乎能够打造出所有的东西，在成本、速度和精确度上都远胜于传统制造技术，其工作原理是将一项设计物品转化为3D数据，然后采用分层加工、叠加成形。

　　今天的3D技术，主要特指基于电脑和互联网的数字化立体技术。3D打印机出现在上世纪90年代中期，是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置，把计算机上的蓝图变成实物，在成本、速度和精确度上都远胜于传统制造技术，其工作原理是将一项设计物品转化为3D数据，然后采用分层加工、叠加成形，即通过逐层增加材料来“打印”成3D实体。与传统的材料加工技术完全不同，3D打印具有仿真性强、速度快，价格便宜，高易用性等优点，是对传统制造业的颠覆性变革。

　　似乎只要掌握了数据，找到了材料，3D打印技术几乎能够打造出所有的东西，它早已从昔日模糊的概念转化为提高产能、节约成本、绿色环保的全新制造模式。

　　这种制造业的新趋势拉动了传统的工业、农业、建筑业，以及交通、医疗、生活等数不清的领域开始依托3D打印技术制造出更可靠的零部件或成品并应用到各项应用中。从市场前景上看，3D打印技术有着很特别的亲和力，它将融入到各行各业并发挥着特定的用途。伴随着3D打印影响力的扩大化，地理信息行业似乎也可以寻找到一个良好的切入点，并逐渐扩大3D打印在该领域中的应用深度。

　　3D打印制造神奇，CAD（利用计算机及其图形设备帮助设计人员设计，利用计算机可处理与图形编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工）是基础。就像指挥官指挥战争一样，一份标示准确的地图往往决定战争的胜负。CAD是3D打印的基础工程。基于3D的CAD更加复杂精细，需要具有高超编程技术的专业人士操作。这样的人才并非一般技术人员所能担当。对于一般用户来说，要学会CAD等制作工具并不那么容易。

　　目前，3D打印技术在我国的地理信息产业中应用得并不算广泛，笔者发现一家位于杭州的名为MagicFirm的3D打印解决方案公司，与传统的只卖3D打印设备的公司不同的是，这家公司有着一套基于“地理空间信息”的3D打印解决方案。

　　那么，3D打印技术能否为我们打印出逼真的3D地图呢?

　　在技术方面，地理空间信息3D打印业务中应用最多的是3DP技术，这是一项早在1989年便被美国科学家申请为一项专利的三维印刷工艺。该工艺利用粉末材料进行成型，例如陶瓷粉末或金属粉末等。在成型阶段，这些材料粉末不是通过烧结连接起来，而是通过喷洒粘接剂将零件的截面“印刷”在材料粉末上面，再用高压不断紧固，如此循环操作过程，最终3D模型就能按照设计的需要打印出来。

　　在整个打印流程中，对地理模型三维数据的掌握是打印出精准模型的关键之处。技术人员介绍，获取三维数据主要有两种途径，一是借助3DMAX等三维软件，直接对地理模型进行设计，二是直接通过GIS软件和从卫星3D影像数据中导出三维DEM（数字高程模型）或3D打印机兼容的VRML/PLY文件，就也可直接对目标进行打印。对于大面积的地理结构图，可采取分段的形式，将地理模型一块一块地打印出来，然后再拼接到一起。

　　如今的3D打印技术能够准确地区分出土地、水体、建筑物和其他地形特征，特别是对于复制一个复杂的等比例自然地形结构或社会城市结构来说，如果运用传统的制造工艺相当耗费人力及物力成本，制作人的水平则更是非常需要精湛的技艺。但3D打印完全可以摆脱在工艺成本上的一些负担，全方位的三维数据抑或是一位三维设计师，再搭档一台3D打印设备，就可以完成地理模型从设计到生产甚至是量产。

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