引言：Jon Goebel（以下簡稱“Jon”）是夏威夷大學希洛分校的藝術(shù)副教授，為了提高大家關(guān)于珊瑚對海洋生態(tài)影響的關(guān)注，他攜手夏威夷大學海洋研究團隊，策劃了一個珊瑚研究的項目，試圖將珊瑚生態(tài)系統(tǒng)更具象化，以更簡單易懂的方式呈現(xiàn)出來。

夏威夷大學始創(chuàng)于1907年，在熱帶科學、海洋研究、基礎(chǔ)科學等專業(yè)方面較為強勢。其中，大學的海洋研究團以研究海洋生態(tài)系統(tǒng)為主，收集與保存各類海洋生物信息。

2018年夏天，位于美國夏威夷群島的基拉韋厄火山大規(guī)模噴發(fā)，e.Mandrinus珊瑚的原產(chǎn)地Kapoho正處在火山爆發(fā)所覆蓋的區(qū)域，導致此珊瑚群遭到嚴重破壞。但幸運的是，在火山爆發(fā)前，夏威夷大學海洋研究團的成員已經(jīng)完成了對e.Mandrinus珊瑚的各項信息收集，其中還包括了John Burns利用攝影測量法制作的珊瑚3D模型。

圖 | 夏威夷基拉韋厄火山噴發(fā)圖

（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）

Jon與他的3D打印“珊瑚樂園”

在得知e.Mandrinus珊瑚的故事后，Jon決定開啟一個讓3D e.Mandrinus珊瑚“復活”的項目。他計劃利用3D打印技術(shù)，讓更多人知道e.Mandrinus珊瑚的存在。

他的目標是用3D打印制作放大了8,000倍的珊瑚模型，并建立一個具有互動性的“珊瑚樂園”，讓前來參觀的人們尤其是小孩子可以穿梭在這些巨大的珊瑚模型中，想象自己是珊瑚生態(tài)系統(tǒng)中的海洋生物，更直觀的了解珊瑚在海洋生態(tài)中存在的意義。

圖 | 海底珊瑚群

（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）

這個項目將以一種生動有趣的沉浸式體驗?zāi)Ｊ剑屓藗兞私馍汉魃鷳B(tài)系統(tǒng)，以激發(fā)他們的環(huán)保意識。

為什么選擇e.Mandrinus珊瑚？

“它是最酷的珊瑚之一！”這是Jon提起e.Mandrinus珊瑚的第一反應(yīng)。由于漂亮的外形以及2018年那場火山爆發(fā)賦予的傳奇色彩，Jon最終決定打造一個“e.Mandrinus珊瑚樂園”。

在決定啟動這個項目后，Jon便開始了他的3D打印之旅。

3D打印初嘗試

在第一次進行3D打印時，Jon直接使用John Burns用攝影測量技術(shù)制作的3D模型進行切片和打印。但當模型被放大了8,000倍后，一些攝影測量技術(shù)成型的瑕疵也被放大了，這嚴重的影響了珊瑚模型的外觀。

為了呈現(xiàn)他心中最完美的“珊瑚樂園”，Jon重新從建模開始，用心完成3D打印中的每一個步驟。

怎么將模型放大8,000倍？

為了改善3D打印的效果，Jon決定改變打印部件的尺寸。他將原本的模型切成了四等分，然后分別將每部分的模型放大8,000倍。

Jon把每個放大了的四等分模型再切成100-200塊，重新對表面進行處理：他對每塊模型反復進行磨平、網(wǎng)格重建、再磨平。這樣的過程大概在反復進行了10次后，Jon最終得到了一個表面平滑漂亮的模型。最后，他再將所有處理過的模型組裝成起來，這樣，一個完美的3D珊瑚模型就準備好了。

如何讓模型結(jié)構(gòu)更合理？

模型設(shè)計的問題解決后，Jon開始優(yōu)化結(jié)構(gòu)，以解決3D打印部件過重的問題。

3D打印的珊瑚每個部件幾乎達到了約22.6公斤。由于過重，在使用磁鐵或者膠水進行組裝時，很難將他們固定牢靠。

為了解決組裝的問題，Jon在每個珊瑚模型部件的底部設(shè)計了一個鏤空結(jié)構(gòu)，方便他把手伸進去用固定裝置將每一個部件更穩(wěn)固的組裝起來。

為了創(chuàng)建這些鏤空結(jié)構(gòu)，Jon使用3D建模軟件Meshmixer優(yōu)化模型，在不斷的嘗試后，他最終設(shè)計出厚度適中、又堅固又輕的珊瑚模型。

雖然珊瑚模型出現(xiàn)了大量的鏤空設(shè)計，但Jon在打印時，卻沒有使用支撐結(jié)構(gòu)。因為他將模型豎起來進行垂直打印，很多部分在沒有支撐的情況下也可以完成打印。

這是一個非常實用的解決方案，因為打印的部件又大又多，無支撐的解決方案可以幫助Jon省下不少的耗材，在優(yōu)化模型之后，一卷材料甚至可以打印4到5個模型部件。

是否能同時兼顧環(huán)保與3D打??？

在耗材方面，Jon選用了PLA。其中一個最重要的原因在于：PLA是一種無毒的，具有優(yōu)異生物可降解性的環(huán)境友好型材料，這與他打造“珊瑚樂園”的初衷不謀而合。除此之外，PLA也是一種易打印，價格實惠的3D打印材料，這讓Jon在最初調(diào)整優(yōu)化設(shè)計時，降低了不少的打印成本。

怎樣實現(xiàn)高精度大尺寸3D打印？

對于Jon來說，模型優(yōu)化的問題可以通過不斷地嘗試與試錯去進行，但一臺同時能滿足大尺寸以及高精度打印的硬件設(shè)備直接決定了模型成品的質(zhì)量。

Jon的“珊瑚樂園”是由比人還高的珊瑚模型組成，為了更高效的完成打印任務(wù)，他需要一臺可以支持大尺寸一件成型，同時還能保障打印精度的3D打印機。在做過市場調(diào)研以及核算過預(yù)算后，他最終選擇了Raise3D Pro2 Plus。

Raise3D Pro2 Plus最小層厚可達0.01mm的打印精度能滿足Jon對珊瑚模型的打印精度要求；305×305×605 mm的大尺寸打印空間幫助Jon減少了模型的切割塊數(shù)，減少了組裝時間。

“珊瑚樂園”的未來發(fā)展

“我現(xiàn)在已經(jīng)打印完成72個部件了，最終總共會有125至200塊部件。當我將分開的部件打印完成后，我還打算在組裝之后對珊瑚模型進行潤色，包括添加一些紋理，讓它看起來更接近于真實的色彩。因為，它本來就很美。關(guān)于這個“珊瑚樂園”以及環(huán)保宣傳，我還有很長的路要走?！痹谔岬巾椖康倪M程時，Jon如是說道。

關(guān)于我們

Raise3D是一家位列國際第一陣營、處于高速發(fā)展的國際化公司，以上海為全球總部，南通和蘇州為制造基地，中美歐三地協(xié)同研發(fā)創(chuàng)新，在美國加州和荷蘭鹿特丹擁有海外辦公室和專業(yè)化國際團隊。

經(jīng)過6年的發(fā)展，Raise3D的產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)備受好評，擁有較高的市場占有率。根據(jù)Context的統(tǒng)計，在2020年專業(yè)級3D打印市場銷售排名中，Raise3D位列全球第三，國內(nèi)第一的位置。在取得這些好成績后，Raise3D對未來的發(fā)展充滿信心，并立志在2030前成為全球影響力前五的3D打印公司。

引言：Jon Goebel（以下簡稱“Jon”）是夏威夷大學希洛分校的藝術(shù)副教授，為了提高大家關(guān)于珊瑚對海洋生態(tài)影響的關(guān)注，他攜手夏威夷大學海洋研究團隊，策劃了一個珊瑚研究的項目，試圖將珊瑚生態(tài)系統(tǒng)更具象化，以更簡單易懂的方式呈現(xiàn)出來。

夏威夷大學始創(chuàng)于1907年，在熱帶科學、海洋研究、基礎(chǔ)科學等專業(yè)方面較為強勢。其中，大學的海洋研究團以研究海洋生態(tài)系統(tǒng)為主，收集與保存各類海洋生物信息。

2018年夏天，位于美國夏威夷群島的基拉韋厄火山大規(guī)模噴發(fā)，e.Mandrinus珊瑚的原產(chǎn)地Kapoho正處在火山爆發(fā)所覆蓋的區(qū)域，導致此珊瑚群遭到嚴重破壞。但幸運的是，在火山爆發(fā)前，夏威夷大學海洋研究團的成員已經(jīng)完成了對e.Mandrinus珊瑚的各項信息收集，其中還包括了John Burns利用攝影測量法制作的珊瑚3D模型。

圖 | 夏威夷基拉韋厄火山噴發(fā)圖

（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）

Jon與他的3D打印“珊瑚樂園”

在得知e.Mandrinus珊瑚的故事后，Jon決定開啟一個讓3D e.Mandrinus珊瑚“復活”的項目。他計劃利用3D打印技術(shù)，讓更多人知道e.Mandrinus珊瑚的存在。

他的目標是用3D打印制作放大了8,000倍的珊瑚模型，并建立一個具有互動性的“珊瑚樂園”，讓前來參觀的人們尤其是小孩子可以穿梭在這些巨大的珊瑚模型中，想象自己是珊瑚生態(tài)系統(tǒng)中的海洋生物，更直觀的了解珊瑚在海洋生態(tài)中存在的意義。

圖 | 海底珊瑚群

（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）

這個項目將以一種生動有趣的沉浸式體驗?zāi)Ｊ剑屓藗兞私馍汉魃鷳B(tài)系統(tǒng)，以激發(fā)他們的環(huán)保意識。

為什么選擇e.Mandrinus珊瑚？

“它是最酷的珊瑚之一！”這是Jon提起e.Mandrinus珊瑚的第一反應(yīng)。由于漂亮的外形以及2018年那場火山爆發(fā)賦予的傳奇色彩，Jon最終決定打造一個“e.Mandrinus珊瑚樂園”。

在決定啟動這個項目后，Jon便開始了他的3D打印之旅。

3D打印初嘗試

在第一次進行3D打印時，Jon直接使用John Burns用攝影測量技術(shù)制作的3D模型進行切片和打印。但當模型被放大了8,000倍后，一些攝影測量技術(shù)成型的瑕疵也被放大了，這嚴重的影響了珊瑚模型的外觀。

為了呈現(xiàn)他心中最完美的“珊瑚樂園”，Jon重新從建模開始，用心完成3D打印中的每一個步驟。

怎么將模型放大8,000倍？

為了改善3D打印的效果，Jon決定改變打印部件的尺寸。他將原本的模型切成了四等分，然后分別將每部分的模型放大8,000倍。

Jon把每個放大了的四等分模型再切成100-200塊，重新對表面進行處理：他對每塊模型反復進行磨平、網(wǎng)格重建、再磨平。這樣的過程大概在反復進行了10次后，Jon最終得到了一個表面平滑漂亮的模型。最后，他再將所有處理過的模型組裝成起來，這樣，一個完美的3D珊瑚模型就準備好了。

如何讓模型結(jié)構(gòu)更合理？

模型設(shè)計的問題解決后，Jon開始優(yōu)化結(jié)構(gòu)，以解決3D打印部件過重的問題。

3D打印的珊瑚每個部件幾乎達到了約22.6公斤。由于過重，在使用磁鐵或者膠水進行組裝時，很難將他們固定牢靠。

為了解決組裝的問題，Jon在每個珊瑚模型部件的底部設(shè)計了一個鏤空結(jié)構(gòu)，方便他把手伸進去用固定裝置將每一個部件更穩(wěn)固的組裝起來。

為了創(chuàng)建這些鏤空結(jié)構(gòu)，Jon使用3D建模軟件Meshmixer優(yōu)化模型，在不斷的嘗試后，他最終設(shè)計出厚度適中、又堅固又輕的珊瑚模型。

雖然珊瑚模型出現(xiàn)了大量的鏤空設(shè)計，但Jon在打印時，卻沒有使用支撐結(jié)構(gòu)。因為他將模型豎起來進行垂直打印，很多部分在沒有支撐的情況下也可以完成打印。

這是一個非常實用的解決方案，因為打印的部件又大又多，無支撐的解決方案可以幫助Jon省下不少的耗材，在優(yōu)化模型之后，一卷材料甚至可以打印4到5個模型部件。

是否能同時兼顧環(huán)保與3D打??？

在耗材方面，Jon選用了PLA。其中一個最重要的原因在于：PLA是一種無毒的，具有優(yōu)異生物可降解性的環(huán)境友好型材料，這與他打造“珊瑚樂園”的初衷不謀而合。除此之外，PLA也是一種易打印，價格實惠的3D打印材料，這讓Jon在最初調(diào)整優(yōu)化設(shè)計時，降低了不少的打印成本。

怎樣實現(xiàn)高精度大尺寸3D打印？

對于Jon來說，模型優(yōu)化的問題可以通過不斷地嘗試與試錯去進行，但一臺同時能滿足大尺寸以及高精度打印的硬件設(shè)備直接決定了模型成品的質(zhì)量。

Jon的“珊瑚樂園”是由比人還高的珊瑚模型組成，為了更高效的完成打印任務(wù)，他需要一臺可以支持大尺寸一件成型，同時還能保障打印精度的3D打印機。在做過市場調(diào)研以及核算過預(yù)算后，他最終選擇了Raise3D Pro2 Plus。

Raise3D Pro2 Plus最小層厚可達0.01mm的打印精度能滿足Jon對珊瑚模型的打印精度要求；305×305×605 mm的大尺寸打印空間幫助Jon減少了模型的切割塊數(shù)，減少了組裝時間。

“珊瑚樂園”的未來發(fā)展

“我現(xiàn)在已經(jīng)打印完成72個部件了，最終總共會有125至200塊部件。當我將分開的部件打印完成后，我還打算在組裝之后對珊瑚模型進行潤色，包括添加一些紋理，讓它看起來更接近于真實的色彩。因為，它本來就很美。關(guān)于這個“珊瑚樂園”以及環(huán)保宣傳，我還有很長的路要走?！痹谔岬巾椖康倪M程時，Jon如是說道。

關(guān)于我們

Raise3D是一家位列國際第一陣營、處于高速發(fā)展的國際化公司，以上海為全球總部，南通和蘇州為制造基地，中美歐三地協(xié)同研發(fā)創(chuàng)新，在美國加州和荷蘭鹿特丹擁有海外辦公室和專業(yè)化國際團隊。

經(jīng)過6年的發(fā)展，Raise3D的產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)備受好評，擁有較高的市場占有率。根據(jù)Context的統(tǒng)計，在2020年專業(yè)級3D打印市場銷售排名中，Raise3D位列全球第三，國內(nèi)第一的位置。在取得這些好成績后，Raise3D對未來的發(fā)展充滿信心，并立志在2030前成為全球影響力前五的3D打印公司。