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　　3D打印的前景一片火熱，但其產(chǎn)業(yè)化過(guò)程可能還很漫長(zhǎng)，很多行業(yè)對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)還缺乏全面、深入的了解。

　　3D地圖是一種新近出現(xiàn)的應(yīng)用，這似乎昭示著在地理信息行業(yè)中，3D打印技術(shù)有發(fā)揮空間，但如何有效融合兩大產(chǎn)業(yè)，仍需不斷摸索。

　　3D打印應(yīng)用廣泛

　　地理信息行業(yè)是新切入點(diǎn)

　　最近，一位來(lái)自澳洲的廚師艾里克·莫格爾先生終于得以“保全臉面”。由于臉部患癌，醫(yī)生不得不切除掉他的左半邊臉。通過(guò)對(duì)其臉部進(jìn)行三維掃描，3D打印機(jī)獲取了莫格爾右半邊臉的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，利用適合人體的材料“打印”出了他的左臉，并成功填補(bǔ)到了左臉的缺口上。

　　似乎只要掌握了數(shù)據(jù)，找到了材料，3D打印技術(shù)幾乎能夠打造出所有的東西，它早已從昔日模糊的概念轉(zhuǎn)化為提高產(chǎn)能、節(jié)約成本、綠色環(huán)保的全新制造模式。

　　這種制造業(yè)的新趨勢(shì)拉動(dòng)了傳統(tǒng)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)，以及交通、醫(yī)療、生活等數(shù)不清的領(lǐng)域開(kāi)始依托3D打印技術(shù)制造出更可靠的零部件或成品并應(yīng)用到各項(xiàng)應(yīng)用中。從市場(chǎng)前景上看，3D打印技術(shù)有著很特別的親和力，它將融入到各行各業(yè)并發(fā)揮著特定的用途。伴隨著3D打印影響力的擴(kuò)大化，地理信息行業(yè)似乎也可以尋找到一個(gè)良好的切入點(diǎn)，并逐漸擴(kuò)大3D打印在該領(lǐng)域中的應(yīng)用深度。

　　如何打印3D地圖

　　三維印刷工藝3DP技術(shù)

　　目前，3D打印技術(shù)在我國(guó)的地理信息產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用得并不算廣泛，筆者發(fā)現(xiàn)一家位于杭州的名為MagicFirm的3D打印解決方案公司，與傳統(tǒng)的只賣(mài)3D打印設(shè)備的公司不同的是，這家公司有著一套基于“地理空間信息”的3D打印解決方案。

　　那么，3D打印技術(shù)能否為我們打印出逼真的3D地圖呢？

　　在技術(shù)方面，地理空間信息3D打印業(yè)務(wù)中應(yīng)用最多的是3DP技術(shù)，這是一項(xiàng)早在1989年便被美國(guó)科學(xué)家申請(qǐng)為一項(xiàng)專(zhuān)利的三維印刷工藝。該工藝?yán)梅勰┎牧线M(jìn)行成型，例如陶瓷粉末或金屬粉末等。在成型階段，這些材料粉末不是通過(guò)燒結(jié)連接起來(lái)，而是通過(guò)噴灑粘接劑將零件的截面“印刷”在材料粉末上面，再用高壓不斷緊固，如此循環(huán)操作過(guò)程，最終3D模型就能按照設(shè)計(jì)的需要打印出來(lái)。

　　在整個(gè)打印流程中，對(duì)地理模型三維數(shù)據(jù)的掌握是打印出精準(zhǔn)模型的關(guān)鍵之處。技術(shù)人員介紹，獲取三維數(shù)據(jù)主要有兩種途徑，一是借助3D MAX等三維軟件，直接對(duì)地理模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，二是直接通過(guò)GIS軟件和從衛(wèi)星3D影像數(shù)據(jù)中導(dǎo)出三維DEM(數(shù)字高程模型)或3D打印機(jī)兼容的VRML/PLY文件，就也可直接對(duì)目標(biāo)進(jìn)行打印。對(duì)于大面積的地理結(jié)構(gòu)圖，可采取分段的形式，將地理模型一塊一塊地打印出來(lái)，然后再拼接到一起。

　　如今的3D打印技術(shù)能夠準(zhǔn)確地區(qū)分出土地、水體、建筑物和其他地形特征，特別是對(duì)于復(fù)制一個(gè)復(fù)雜的等比例自然地形結(jié)構(gòu)或社會(huì)城市結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，如果運(yùn)用傳統(tǒng)的制造工藝相當(dāng)耗費(fèi)人力及物力成本，制作人的水平則更是非常需要精湛的技藝。但3D打印完全可以擺脫在工藝成本上的一些負(fù)擔(dān)，全方位的三維數(shù)據(jù)抑或是一位三維設(shè)計(jì)師，再搭檔一臺(tái)3D打印設(shè)備，就可以完成地理模型從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)甚至是量產(chǎn)。

　　既然在技術(shù)上已經(jīng)日臻完善，那么3D打印在地理空間信息領(lǐng)域的應(yīng)用前景是否是一片藍(lán)海呢？

　　新方向一

　　房地產(chǎn)3D沙盤(pán)模型

　　房地產(chǎn)領(lǐng)域?qū)?D打印的應(yīng)用也是MagicFirm負(fù)責(zé)人孫琪旋向筆者提到的國(guó)內(nèi)主要的一個(gè)應(yīng)用方向，可以說(shuō)，這一行業(yè)在國(guó)內(nèi)率先實(shí)踐了3D打印的一些成果。

　　比如對(duì)于傳統(tǒng)的房地產(chǎn)沙盤(pán)模型來(lái)說(shuō)，購(gòu)房者在看建筑沙盤(pán)時(shí)，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)這些沙盤(pán)結(jié)構(gòu)（建筑外體或室內(nèi)結(jié)構(gòu)剖面）是缺乏標(biāo)準(zhǔn)的比例尺衡量而失真的，這會(huì)導(dǎo)致經(jīng)常會(huì)有購(gòu)房者會(huì)根據(jù)沙盤(pán)去買(mǎi)尚未蓋好的房子，最終他們會(huì)發(fā)現(xiàn)自己買(mǎi)到的房子的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有地產(chǎn)商在沙盤(pán)中宣傳的那么好。這種通過(guò)偽劣沙盤(pán)欺詐購(gòu)房者的行為，的確需要在先進(jìn)的科技支撐下逐步消滅。

　　在基于3D打印的技術(shù)支持下，只要前端3D設(shè)計(jì)流程中提供標(biāo)準(zhǔn)三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，那么打印出來(lái)的3D沙盤(pán)模型不僅外觀精細(xì)準(zhǔn)確，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是處在標(biāo)準(zhǔn)比例尺之下，從而極大地提升了購(gòu)房者的參考價(jià)值。

　　同時(shí)3D打印技術(shù)也將促進(jìn)房地產(chǎn)領(lǐng)域在向消費(fèi)者展示環(huán)節(jié)中的標(biāo)準(zhǔn)化。國(guó)內(nèi)有關(guān)3D打印產(chǎn)業(yè)政策的輿論呼聲已日漸高漲，國(guó)家科技部的相關(guān)負(fù)責(zé)人已經(jīng)表示，將會(huì)制定有關(guān)的3D打印行業(yè)規(guī)范及相關(guān)政策，屆時(shí)，諸如房地產(chǎn)行業(yè)中涉及到的展示標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題也會(huì)獲得進(jìn)展。

　　新方向二

　　地理信息科研領(lǐng)域

　　地理科研領(lǐng)域?qū)?D打印的應(yīng)用在國(guó)外一些相關(guān)技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家已有實(shí)踐，基于地理信息科學(xué)研究的3D打印模型需要更高的三維精細(xì)度。

　　從設(shè)備市場(chǎng)上來(lái)看，全球范圍內(nèi)最為流行的專(zhuān)業(yè)3D打印機(jī)型號(hào)是Zprinter系列的產(chǎn)品，這種型號(hào)的打印機(jī)非常兼容對(duì)地理模型的輸出。據(jù)了解，這種打印機(jī)正是利用3DP技術(shù)，并支持全彩打印，從而將地形結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體清晰豐富地展現(xiàn)出來(lái)。

　　目前，國(guó)外的3D打印技術(shù)已經(jīng)在為地質(zhì)研究、地下結(jié)構(gòu)可視化、野外環(huán)境分析以及軍事指揮當(dāng)中，有了許多成熟的應(yīng)用。而在國(guó)內(nèi)，一些測(cè)繪裝備類(lèi)企業(yè)，也積極在謀求為國(guó)內(nèi)的3D打印技術(shù)提供著硬件、軟件技術(shù)以及數(shù)據(jù)上的支持，通過(guò)精準(zhǔn)的測(cè)繪數(shù)據(jù)，便能夠清晰地打印出高標(biāo)準(zhǔn)的模型。

　　新方向三

　　地理文化產(chǎn)品領(lǐng)域

　　地理文化產(chǎn)品領(lǐng)域可以說(shuō)是最為親民的地理空間信息的發(fā)展方向了。這一方面實(shí)踐較多的仍然是國(guó)外。

　　披著神秘面紗的Terrainator.com地圖平臺(tái)，實(shí)際是英國(guó)的一家打印3D地圖工藝產(chǎn)品網(wǎng)站。在這個(gè)網(wǎng)站中，用戶(hù)可以在有相關(guān)業(yè)務(wù)地區(qū)的地圖中，以一定的比例尺圈出一塊地形，提交后，系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)處理并生成一張三維的地形結(jié)構(gòu)圖。用戶(hù)最終將這張三維視圖提交給網(wǎng)站并支付費(fèi)用，網(wǎng)站就會(huì)負(fù)責(zé)為該用戶(hù)打印出一套定制化的三維地形圖。目前該網(wǎng)站只支持大部分美國(guó)版圖、加拿大西部、英國(guó)的整個(gè)版圖以及歐洲的少數(shù)國(guó)家的部分版圖等。試著打印一塊兒英國(guó)倫敦平原地區(qū)或者奧地利西部某個(gè)綿延高聳的山脈吧，他可能要花費(fèi)你十幾英鎊。當(dāng)然打印的版圖面積越大、地形越復(fù)雜多樣，花費(fèi)就越多。

　　另一家美國(guó)網(wǎng)站Landprint.com則是一個(gè)明碼標(biāo)價(jià)出售3D地理地形圖的圖商。他們將商品分為了“世界知名的山峰”、“著名國(guó)家公園”、“夏威夷群島”等產(chǎn)品類(lèi)型，每一類(lèi)商品都有一些3D地理結(jié)構(gòu)商品正在出售，比如奧林匹斯山脈的地形圖就能賣(mài)到160美元的高價(jià)。不過(guò)遺憾的是，筆者并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站有賣(mài)喜馬拉雅山脈或珠穆朗瑪峰周邊的3D地形結(jié)構(gòu)圖，但他們也提供和Terrainator一樣的3D地形定制化服務(wù)。

　　類(lèi)似的這類(lèi)網(wǎng)站在國(guó)外還有不少，用3D打印技術(shù)制作地圖對(duì)于他們的客戶(hù)來(lái)說(shuō)可能意味著很多，比如某一天這些人可能征服了一座山峰，他們希望打印一份3D地圖來(lái)表現(xiàn)他們能夠?qū)@座山“了如指掌”，那么委托3D打印圖商制作這么一塊圖將對(duì)這些客戶(hù)有著特殊的意義。另一方面，3D地圖也可以作為純粹的居家展覽品、學(xué)校的教學(xué)工具或者小孩子的玩具。總而言之，3D打印地圖已經(jīng)具備了大眾應(yīng)用的基礎(chǔ)，這些市場(chǎng)前景足矣讓國(guó)內(nèi)的3D打印商作為非常值得參考的案例。

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