如果有一天，3D打印能夠真正普及到千家萬戶，必須滿足兩個條件：3D打印機(jī)要足夠便宜和易于使用，3D打印模型容易獲取且低成本。

考慮到現(xiàn)在桌面級3D打印機(jī)設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入高速打印時代，并邁向新的臺階，我們今天不再討論機(jī)器本身，而是探討在人工智能時代如何更便捷地獲取3D模型。本文將逐步介紹如何利用Shap-E生成適用于3D打印的模型，為大家提供一個操作指南。

在正式開始演示前，我們先了解下什么是Shap-E。

5月6日，ChatGPT的母公司OpenAI發(fā)布了最新的開源項目Shap-E，它可以通過文本或圖像生成3D模型。這是一種由人工智能驅(qū)動的新型文本到3D模型生成器。初看起來與去年發(fā)布的Point-E相似，但OpenAI表示，Shap-E可以在幾秒鐘內(nèi)生成復(fù)雜多樣的3D模型，速度比Point-E更快，生成的樣本質(zhì)量更好。

Point-E使用接收到的內(nèi)容創(chuàng)建3D點云模型，然后轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格。而Shap-E直接生成隱式函數(shù)的參數(shù)，這些參數(shù)可以渲染成紋理網(wǎng)格和神經(jīng)輻射場，克服了以前模型的模糊性。

Shap-E的訓(xùn)練分為兩個階段：首先訓(xùn)練一個3D編碼器，將3D物體映射為隱含函數(shù)的參數(shù)；然后在編碼器的輸出上訓(xùn)練一個條件擴(kuò)散模型，能夠輸入圖像或文本描述來生成3D物體。

如果你對此感興趣，可以下載論文進(jìn)行深入研究，包括Shap-E的功能、應(yīng)用和局限性等。論文鏈接：https://arxiv.org/abs/2305.02463。回到之前提到的，Shap-E已經(jīng)開源，可以直接在GitHub免費下載，并且可以在電腦上本地運行，無需使用OpenAI API密鑰。這是下載鏈接：https://github.com/openai/shap-e。

在GitHub上，OpenAI展示了通過Shap-E生成的多個案例，包括看起來像香蕉的飛機(jī)、一只綠色的靴子、一架宇宙飛船、一只企鵝和一碗蔬菜等。然而，這些3D模型在細(xì)節(jié)方面還比較粗糙，無論是模型的精度、結(jié)構(gòu)還是顏色貼圖，都有很大的優(yōu)化空間。

為了真正體驗這款通過文字生成3D模型的AI工具，我們找到了HuggingFace Hub。該網(wǎng)站已上線Shap-E，并提供免費體驗。打開鏈接：https://huggingface.co/spaces/hysts/Shap-E，就可以正式開始通過文字生成3D模型。

首先，我輸入了"3D printer"，等待了28.3秒后，出現(xiàn)了一個看起來像3D打印機(jī)的模型。可以肯定的是，這是一臺桌面級3D打印機(jī)，雖然無法確定具體的型號，但肯定不是Mendel I3或Kossel結(jié)構(gòu)的機(jī)器。實際上，在模型生成頁面上，還有一些參數(shù)可以調(diào)整，滑動條左右拖動，可以控制最終模型的精細(xì)度。

除了通過文本生成模型，我們還可以使用圖像轉(zhuǎn)換模型。我隨手將一張Raise3D E2 3D打印機(jī)的照片放入生成器中。生成器預(yù)計需要14.7秒呈現(xiàn)模型，但在17.2秒后才出現(xiàn)。突然感覺Shap-E和3D打印機(jī)有點相似：最終模型打印完成的時間往往比軟件預(yù)估的要更長（尷尬）。

生成后，我們可以點擊"下載"按鈕，導(dǎo)出以GLB格式保存的3D模型，可以直接在常用的設(shè)計建模軟件中打開，例如Blender、Maya、3ds Max等。你也可以像我一樣，直接使用Windows自帶的"3D查看器"打開剛剛下載的模型。

然而，如果你想將其轉(zhuǎn)換為3D打印可用的STL格式，那么還需要下載3D Builder軟件。下載鏈接：https://apps.microsoft.com/store/detail/3d-builder/9WZDNCRFJ3T6，或者直接在Microsoft應(yīng)用商店中搜索并下載。

通過3D Builder打開GLB文件，然后點擊菜單欄左上角下拉中的"另存為"，選擇STL格式。最后，使用切片軟件（例如Cura）打開模型進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換，輸出Gcode模型，然后將其保存到打印機(jī)中，即可開始打印。

目前，我們必須承認(rèn)當(dāng)前的3D生成技術(shù)仍處于非常初級的階段，生成的模型效果還達(dá)不到3D打印的要求。真正從文字生成模型再打印，似乎還有一段比較長的路要走。盡管如此，Shap-E仍然邁出了令人激動的一步，相信只需要多些大數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，這一人工智能技術(shù)將有望成為游戲規(guī)則的改變者。

要知道，僅僅過去一年，從“文本到圖像”的Midjourney已經(jīng)變得非常成熟，并被廣泛使用。如今，OpenAI的開源項目Shap-E為我們展示了在AI時代獲取3D模型的新方法，這對于3D打印和其他相關(guān)領(lǐng)域來說將是一個重要的里程碑。

”想要什么，就打印什么“將不再只是一個愿景，而將成為現(xiàn)實。

如果有一天，3D打印能夠真正普及到千家萬戶，必須滿足兩個條件：3D打印機(jī)要足夠便宜和易于使用，3D打印模型容易獲取且低成本。

考慮到現(xiàn)在桌面級3D打印機(jī)設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入高速打印時代，并邁向新的臺階，我們今天不再討論機(jī)器本身，而是探討在人工智能時代如何更便捷地獲取3D模型。本文將逐步介紹如何利用Shap-E生成適用于3D打印的模型，為大家提供一個操作指南。

在正式開始演示前，我們先了解下什么是Shap-E。

5月6日，ChatGPT的母公司OpenAI發(fā)布了最新的開源項目Shap-E，它可以通過文本或圖像生成3D模型。這是一種由人工智能驅(qū)動的新型文本到3D模型生成器。初看起來與去年發(fā)布的Point-E相似，但OpenAI表示，Shap-E可以在幾秒鐘內(nèi)生成復(fù)雜多樣的3D模型，速度比Point-E更快，生成的樣本質(zhì)量更好。

Point-E使用接收到的內(nèi)容創(chuàng)建3D點云模型，然后轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格。而Shap-E直接生成隱式函數(shù)的參數(shù)，這些參數(shù)可以渲染成紋理網(wǎng)格和神經(jīng)輻射場，克服了以前模型的模糊性。

Shap-E的訓(xùn)練分為兩個階段：首先訓(xùn)練一個3D編碼器，將3D物體映射為隱含函數(shù)的參數(shù)；然后在編碼器的輸出上訓(xùn)練一個條件擴(kuò)散模型，能夠輸入圖像或文本描述來生成3D物體。

如果你對此感興趣，可以下載論文進(jìn)行深入研究，包括Shap-E的功能、應(yīng)用和局限性等。論文鏈接：https://arxiv.org/abs/2305.02463。回到之前提到的，Shap-E已經(jīng)開源，可以直接在GitHub免費下載，并且可以在電腦上本地運行，無需使用OpenAI API密鑰。這是下載鏈接：https://github.com/openai/shap-e。

在GitHub上，OpenAI展示了通過Shap-E生成的多個案例，包括看起來像香蕉的飛機(jī)、一只綠色的靴子、一架宇宙飛船、一只企鵝和一碗蔬菜等。然而，這些3D模型在細(xì)節(jié)方面還比較粗糙，無論是模型的精度、結(jié)構(gòu)還是顏色貼圖，都有很大的優(yōu)化空間。

為了真正體驗這款通過文字生成3D模型的AI工具，我們找到了HuggingFace Hub。該網(wǎng)站已上線Shap-E，并提供免費體驗。打開鏈接：https://huggingface.co/spaces/hysts/Shap-E，就可以正式開始通過文字生成3D模型。

首先，我輸入了"3D printer"，等待了28.3秒后，出現(xiàn)了一個看起來像3D打印機(jī)的模型。可以肯定的是，這是一臺桌面級3D打印機(jī)，雖然無法確定具體的型號，但肯定不是Mendel I3或Kossel結(jié)構(gòu)的機(jī)器。實際上，在模型生成頁面上，還有一些參數(shù)可以調(diào)整，滑動條左右拖動，可以控制最終模型的精細(xì)度。

除了通過文本生成模型，我們還可以使用圖像轉(zhuǎn)換模型。我隨手將一張Raise3D E2 3D打印機(jī)的照片放入生成器中。生成器預(yù)計需要14.7秒呈現(xiàn)模型，但在17.2秒后才出現(xiàn)。突然感覺Shap-E和3D打印機(jī)有點相似：最終模型打印完成的時間往往比軟件預(yù)估的要更長（尷尬）。

生成后，我們可以點擊"下載"按鈕，導(dǎo)出以GLB格式保存的3D模型，可以直接在常用的設(shè)計建模軟件中打開，例如Blender、Maya、3ds Max等。你也可以像我一樣，直接使用Windows自帶的"3D查看器"打開剛剛下載的模型。

然而，如果你想將其轉(zhuǎn)換為3D打印可用的STL格式，那么還需要下載3D Builder軟件。下載鏈接：https://apps.microsoft.com/store/detail/3d-builder/9WZDNCRFJ3T6，或者直接在Microsoft應(yīng)用商店中搜索并下載。

通過3D Builder打開GLB文件，然后點擊菜單欄左上角下拉中的"另存為"，選擇STL格式。最后，使用切片軟件（例如Cura）打開模型進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換，輸出Gcode模型，然后將其保存到打印機(jī)中，即可開始打印。

目前，我們必須承認(rèn)當(dāng)前的3D生成技術(shù)仍處于非常初級的階段，生成的模型效果還達(dá)不到3D打印的要求。真正從文字生成模型再打印，似乎還有一段比較長的路要走。盡管如此，Shap-E仍然邁出了令人激動的一步，相信只需要多些大數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，這一人工智能技術(shù)將有望成為游戲規(guī)則的改變者。

要知道，僅僅過去一年，從“文本到圖像”的Midjourney已經(jīng)變得非常成熟，并被廣泛使用。如今，OpenAI的開源項目Shap-E為我們展示了在AI時代獲取3D模型的新方法，這對于3D打印和其他相關(guān)領(lǐng)域來說將是一個重要的里程碑。

”想要什么，就打印什么“將不再只是一個愿景，而將成為現(xiàn)實。