inFORM手势打印：手势改变3D打印

      为inFORM-数字化互动展示的视频中，一名男子站在一个类似由乐高积木组成的白色正方形“针幕”(pin)前，通过手势变化“针幕”形状
　　最近，一个名为“inFORM - Interacting With a Dynamic Shape Display”(inFORM-数字化互动展示)的视频在YouTube上推出不超过5个月，便拥有了超过数千的点击量。在这个视频中，一名男子站在一个类似由乐高积木组成的白色正方形“针幕”(pin)前，通过手势变化“针幕”形状。通过传感装置，该男子用双手便能随意地改变“针幕”内针的位置和高低，形成连绵的波浪和不断变化的图形。他甚至在“针幕”内摆放了苹果和手机等物品，利用双手的动作让“针幕”产生运动，使手机和苹果按照规定的方式进行移动。Geek们和科学家激动不已，认为这个可互动的、能将3D效果动态呈现的装置代表了3D打印的未来。

　　可互动的视觉化3D效果

　　inFORM是由麻省理工大学主持研究的一个科研项目，利用Kinect 传感器、针幕、投影仪和相关的联动装置组成的3D 动态交互系统。这个系统打破了“互动化将走向虚拟不归路”的言论，“针幕”的每一根“针”都跟一个数控马达连在一起。“针幕”就是 inFORM 的输入屏幕(同时也是输出器件)，只不过它实现的是一种可见可触的真实塑形功能。无论现场还是远程， inFORM 都允许用户通过控制“针幕”上针的起伏塑造动态的 3D 模型，或者通过“针幕”运动带动物体运动。其实，按照字面意思也不难理解，inFORM是一种参与成型的可视化过程。

　　该“针幕”的运动形态很像“人浪”，请想象一下北京奥运开幕式上有规律的人龙起伏群体造型艺术。不仅现场的用户可以通过手势触摸或按压“针幕”进行 3D 塑形，即使在地球另一端的远程用户，也可借助 Kinect 摄像头体感操作，甚至将手横穿入感应状态下的动态造型中，操作“针幕”。当然，inFORM允许输出保留相应的数字文件。虽然目前的“针幕”太过粗糙，建造的模型效果不甚理想，但如果一旦将“针幕”大小细致到几毫米甚至几微米，那么模型的精细度和可控度将大大提高，产生不可思议的动态成效。

　　“我们使用两个Kinects——一个Kinect安装在使用者那里，他可以通过两个视频屏幕看到自己模型的动态效果和其他参与者。这个Kinect可以被安装在天花板上，用来捕捉任何进入该Kinect感应区域的手势或者其他任何物品，它的数据会被实时传到inFORM的‘针幕’表面，产生3D动态效果。这些动态效果甚至可以用2D颜色在inFORM‘针幕’上加以区别。另一台kinect则被放置在inFORM装置上空，用于捕捉‘针幕’效果。这样，使用者就可以和‘针幕’进行互动，制作想要的模型效果。”麻省理工大学媒体实验室(MIT Media Lab)的Follmer教授如此解释inFORM的工作原理，他也是该项目的负责人之一。

　　由于inFORM展示出来的效果实在太过神奇，简直像是在变魔术，很多在YouTube上观看此视频的人甚至怀疑这是一个玩笑。“我们可以保证这个视频是一个100%的真实演示，它没有一丝一毫的人为干涉。”Follmer强调。

inFORM 允许用户通过控制“针幕”上针的起伏塑造动态的 3D 模型，或者通过“针幕”带动物体运动

3D打印的2.0版本

　　这项新兴的技术虽然处于研究阶段，它的成本和应用规模尚未得到控制和印证，但该项目成员对它在未来的实际应用充满了信心。科技界也对此兴奋不已，在3D打印刚刚蓬勃兴盛的当下，inFORM手势打印可能会对3D打印产生革命性的影响。

　　3D打印虽然早在一百年前就已被发现，但形成应用、投入生产，还是近几年的事。3D打印利用逐层打印的方式，软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质，大可以尽情想象。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。

　　3D打印使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。它无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体， 从而极大地缩短了产品的生产周期。这是一个等待被开拓的广阔市场，《时代》周刊甚至将3D打印产业列为“美国十大增长最快的工业”。2013年，全球3D打印市场规模约40亿美元，较2012年增长了一倍。其中美国的市场规模最大，为15亿美元；其次是欧洲，为10亿美元；中国则为3亿美元。据研究机构Wohlers Associates预测，2015年该产业将达到50亿美元，并预计在2021年达到108亿美元。

　　inFORM对3D打印的帮助，在于“可视化”、“可互动”。如果公司对3D打印机打印出来的效果没有把握，而涉及打印的材料又价值高昂，那么，通过inFORM，就可以预先形成3D打印的模型，并且反复修改，直至满意，然后通过inFORM输出的数字文件，打印3D成品。这样就避免了反复的成品修改和材料浪费，让3D打印低成本化。“可互动”则让远程建模变得非常容易，这个过程甚至可以在遥远的航空飞机上完成。举个例子，2013年6月，美国“太空制造”公司宣布，将于明年为国际空间站提供一台3D打印机，供宇航员在轨生产零部件，无需再从地球运输零部件。如果碰到需要实时解决的模块问题，就可以通过远在地球的工程师连线inFORM进行解决。

　　虚拟交互的实体未来

　　这种全新的交互方式会对哪些行业产生影响？答案是所有需要造型的行业。土木工程师、地理学家、产品设计师、城市规划专家等，都有可能利用这种更接近原子世界的交互方式创建 3D 原型、探讨分享设计思路。内外科手术仿真也是它将来可能介入的领域。它远程控制桌面物体的功能也很有想象力，比如桌游。

　　Follmer表示，inFORM已经在地理数据、地形模型和建筑构造中取得了一定进展。“建筑设计师可以通过观看实体的3D模型来更好地相互理解、讨论他们的设计。我们正在和MIT的Changing Places小组进行这方面的合作。”

　　更奇妙的是，MIT该项目的媒体实验室已经开始开发inFORM的新版本，这个版本将允许两人在“针幕”上进行互动， “这会让双向的远程沟通更为便捷”，Follmer如此认为。

　　InFORM让虚拟互动走向了实体交互的可能。在未来，如果你想和爱人拥有世界上独一无二的戒指，可以两个人共同设计，在inFORM上创造出理想的戒指模型，再利用3D打印机打印出来。没有比这更酷的事情了。

inFORM手势打印

　　2013年，全球3D打印市场规模约40亿美元，较2012年增长了一倍
转自：外滩画报