
名為(wei) inFORM-數字化互動展示的視頻中,一名男子站在一個(ge) 類似由樂(le) 高積木組成的白色正方形“針幕”(pin)前,通過手勢變化“針幕”形狀
最近,一個(ge) 名為(wei) “inFORM - Interacting With a Dynamic Shape Display”(inFORM-數字化互動展示)的視頻在YouTube上推出不超過5個(ge) 月,便擁有了超過數千的點擊量。在這個(ge) 視頻中,一名男子站在一個(ge) 類似由樂(le) 高積木組成的白色正方形“針幕”(pin)前,通過手勢變化“針幕”形狀。通過傳(chuan) 感裝置,該男子用雙手便能隨意地改變“針幕”內(nei) 針的位置和高低,形成連綿的波浪和不斷變化的圖形。他甚至在“針幕”內(nei) 擺放了蘋果(531.7, 0.53, 0.10%)和手機等物品,利用雙手的動作讓“針幕”產(chan) 生運動,使手機和蘋果按照規定的方式進行移動。Geek們(men) 和科學家激動不已,認為(wei) 這個(ge) 可互動的、能將3D效果動態呈現的裝置代表了3D打印的未來。
可互動的視覺化3D效果
inFORM是由麻省理工大學主持研究的一個(ge) 科研項目,利用Kinect 傳(chuan) 感器、針幕、投影儀(yi) 和相關(guan) 的聯動裝置組成的3D 動態交互係統。這個(ge) 係統打破了“互動化將走向虛擬不歸路”的言論,“針幕”的每一根“針”都跟一個(ge) 數控馬達連在一起。“針幕”就是 inFORM 的輸入屏幕(同時也是輸出器件),隻不過它實現的是一種可見可觸的真實塑形功能。無論現場還是遠程, inFORM 都允許用戶通過控製“針幕”上針的起伏塑造動態的 3D 模型,或者通過“針幕”運動帶動物體(ti) 運動。其實,按照字麵意思也不難理解,inFORM是一種參與(yu) 成型的可視化過程。
該“針幕”的運動形態很像“人浪”,請想象一下北京奧運開幕式上有規律的人龍起伏群體(ti) 造型藝術。不僅(jin) 現場的用戶可以通過手勢觸摸或按壓“針幕”進行 3D 塑形,即使在地球另一端的遠程用戶,也可借助 Kinect 攝像頭體(ti) 感操作,甚至將手橫穿入感應狀態下的動態造型中,操作“針幕”。當然,inFORM允許輸出保留相應的數字文件。雖然目前的“針幕”太過粗糙,建造的模型效果不甚理想,但如果一旦將“針幕”大小細致到幾毫米甚至幾微米,那麽(me) 模型的精細度和可控度將大大提高,產(chan) 生不可思議的動態成效。
“我們(men) 使用兩(liang) 個(ge) Kinects——一個(ge) Kinect安裝在使用者那裏,他可以通過兩(liang) 個(ge) 視頻屏幕看到自己模型的動態效果和其他參與(yu) 者。這個(ge) Kinect可以被安裝在天花板上,用來捕捉任何進入該Kinect感應區域的手勢或者其他任何物品,它的數據會(hui) 被實時傳(chuan) 到inFORM的‘針幕’表麵,產(chan) 生3D動態效果。這些動態效果甚至可以用2D顏色在inFORM‘針幕’上加以區別。另一台kinect則被放置在inFORM裝置上空,用於(yu) 捕捉‘針幕’效果。這樣,使用者就可以和‘針幕’進行互動,製作想要的模型效果。”麻省理工大學媒體(ti) 實驗室(MIT Media Lab)的Follmer教授如此解釋inFORM的工作原理,他也是該項目的負責人之一。
由於(yu) inFORM展示出來的效果實在太過神奇,簡直像是在變魔術,很多在YouTube上觀看此視頻的人甚至懷疑這是一個(ge) 玩笑。“我們(men) 可以保證這個(ge) 視頻是一個(ge) 100%的真實演示,它沒有一絲(si) 一毫的人為(wei) 幹涉。”Follmer強調。

inFORM 允許用戶通過控製“針幕”上針的起伏塑造動態的 3D 模型,或者通過“針幕”帶動物體(ti) 運動
3D打印的2.0版本
這項新興(xing) 的技術雖然處於(yu) 研究階段,它的成本和應用規模尚未得到控製和印證,但該項目成員對它在未來的實際應用充滿了信心。科技界也對此興(xing) 奮不已,在3D打印剛剛蓬勃興(xing) 盛的當下,inFORM手勢打印可能會(hui) 對3D打印產(chan) 生革命性的影響。
3D打印雖然早在一百年前就已被發現,但形成應用、投入生產(chan) ,還是近幾年的事。3D打印利用逐層打印的方式,軟件通過電腦輔助設計技術(CAD)完成一係列數字切片,並將這些切片的信息傳(chuan) 送到3D打印機上,後者會(hui) 將連續的薄型層麵堆疊起來,直到一個(ge) 固態物體(ti) 成型。3D打印機與(yu) 傳(chuan) 統打印機最大的區別在於(yu) 它使用的“墨水”是實實在在的原材料。從(cong) 繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質,大可以盡情想象。有些打印機還能結合不同介質,令打印出來的物體(ti) 一頭堅硬而另一頭柔軟。
3D打印使得企業(ye) 在生產(chan) 部件的時候不再考慮生產(chan) 工藝問題,任何複雜形狀的設計均可以通過3D打印機來實現。它無需機械加工或模具,就能直接從(cong) 計算機圖形數據中生成任何形狀的物體(ti) , 從(cong) 而極大地縮短了產(chan) 品的生產(chan) 周期。這是一個(ge) 等待被開拓的廣闊市場,《時代》周刊甚至將3D打印產(chan) 業(ye) 列為(wei) “美國十大增長最快的工業(ye) ”。2013年,全球3D打印市場規模約40億(yi) 美元,較2012年增長了一倍。其中美國的市場規模最大,為(wei) 15億(yi) 美元;其次是歐洲,為(wei) 10億(yi) 美元;中國則為(wei) 3億(yi) 美元。據研究機構Wohlers Associates預測,2015年該產(chan) 業(ye) 將達到50億(yi) 美元,並預計在2021年達到108億(yi) 美元。
inFORM對3D打印的幫助,在於(yu) “可視化”、“可互動”。如果公司對3D打印機打印出來的效果沒有把握,而涉及打印的材料又價(jia) 值高昂,那麽(me) ,通過inFORM,就可以預先形成3D打印的模型,並且反複修改,直至滿意,然後通過inFORM輸出的數字文件,打印3D成品。這樣就避免了反複的成品修改和材料浪費,讓3D打印低成本化。“可互動”則讓遠程建模變得非常容易,這個(ge) 過程甚至可以在遙遠的航空飛機上完成。舉(ju) 個(ge) 例子,2013年6月,美國“太空製造”公司宣布,將於(yu) 明年為(wei) 國際空間站提供一台3D打印機,供宇航員在軌生產(chan) 零部件,無需再從(cong) 地球運輸零部件。如果碰到需要實時解決(jue) 的模塊問題,就可以通過遠在地球的工程師連線inFORM進行解決(jue) 。
虛擬交互的實體(ti) 未來
這種全新的交互方式會(hui) 對哪些行業(ye) 產(chan) 生影響?答案是所有需要造型的行業(ye) 。土木工程師、地理學家、產(chan) 品設計師、城市規劃專(zhuan) 家等,都有可能利用這種更接近原子世界的交互方式創建 3D 原型、探討分享設計思路。內(nei) 外科手術仿真也是它將來可能介入的領域。它遠程控製桌麵物體(ti) 的功能也很有想象力,比如桌遊。
Follmer表示,inFORM已經在地理數據、地形模型和建築構造中取得了一定進展。“建築設計師可以通過觀看實體(ti) 的3D模型來更好地相互理解、討論他們(men) 的設計。我們(men) 正在和MIT的Changing Places小組進行這方麵的合作。”
更奇妙的是,MIT該項目的媒體(ti) 實驗室已經開始開發inFORM的新版本,這個(ge) 版本將允許兩(liang) 人在“針幕”上進行互動, “這會(hui) 讓雙向的遠程溝通更為(wei) 便捷”,Follmer如此認為(wei) 。#p#分頁標題#e#
InFORM讓虛擬互動走向了實體(ti) 交互的可能。在未來,如果你想和愛人擁有世界上獨一無二的戒指,可以兩(liang) 個(ge) 人共同設計,在inFORM上創造出理想的戒指模型,再利用3D打印機打印出來。沒有比這更酷的事情了。
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