用3D扫瞄和打印技术重新制作19世纪的人脸陶罐
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150年前，生活在美国南卡罗来纳州一个叫Edgefield的地方的黑人们制作了 一些小型的人脸陶罐。时过境迁，谁也没想到这些人脸陶罐成了美国文化迁徙，种族更替，信仰改变和科技腾飞的见证。为了保存，展示和提醒人们美国这段历史的存在，在Chipstone基金会的支持下，这些人脸陶罐被用代表现代科技的3D扫瞄和打印技术重新制作成了时空胶囊，和原件一起在伯明翰（阿拉巴马）艺术博物馆得以展出，展出名称为：19世界南卡罗来纳州的艺术和宗教，展出时间为2013年1月13日。这项展览不仅仅展现历史，也同样展示了现代科技，尤其是3D技术的巨大潜能。就让小编细细的为你梳理一下制作人脸陶罐时空胶囊的过程，看你在其中能看到多少现代科技带给当今世界的便利，又蕴含着多少改变现有生活方式的潜力。
制作人脸陶罐时空胶囊的工作从Brian Gillis的一个想法开始，他当时正负责为Chipstone基金会构思一个名叫“Of Ghosts and Speculation”的艺术品。Gillies于是设计了一个时空胶囊（time capsule）：一个能装下19世纪人脸陶罐及其各项档案的同型镀金人脸容器。将放入该时空胶囊的档案包括一本小书，一个阅读用放大镜，保存视听资料的硬盘和两个闪存，和一片带有碱性釉面的Edgefield黏土。将Gillis的构思变成现实的是密尔沃基工程学校（MSOE）的快速成型中心（RPC）。他们运用刚刚宣布被3D System公司收购的Geomagic公司研发的3D设计软件来为这个构想中的时空胶囊建模并快速建模。
工程的第一步工程的第一步便是为那个真正的19世纪Edgefield人脸陶罐做一个3D扫瞄。这个只有一颗葡萄大小的原始件由Chipstone基金会邮寄给了MSOE。通常，做3D扫瞄前会给陶瓷表面上一层粉末来减少反光，但这种方法显然不适合这样一个易碎又珍贵的古董。于是RPC经理Anewenter决定用一层带有目标点（用于做参照点）的细致的黑色的网将这件古董罩住，再用一台Creaform RevScan手持扫描仪来对其进行3D扫瞄（如图）。接着，用Geomagic Studio软件来对扫描获得的3D形状数据进行填补空洞，缝合不同扫瞄文件和建立拥有不透水（watertight）表面，从而获得3D模型。
工程第二步是建立数字化的黏土模型。这不仅需要放大扫瞄模型的体积，还要制作时空胶囊的分隔间和其他组成部分。于是MSOE用了另一款Geomagic软件产品：Geomagic Freeform, 一款独一无二的能利用触摸装置来加速对复杂组织形状进行3D建模的软件。而这款配套使用的触摸装置叫做Geomagic Sensable Phantom触觉装置。由生物医学工程学学生Nora Huang实际操作使用。Huang将人脸陶罐的大小扩大了三倍，定义了陶器细节，内部增加了为存档而设计的分隔间，并在陶器背后增加了一个铰链门。整个建模过程经历了不下二十次的设计更改。Huang说触摸装置能为3D数字建模工作来增加一些真实的触感。触感装置和Geomagic Freeform软件的组合更是给数字建模世界带来了黏土建模过程中所特有的灵活性。
Anewenter评价说：“Geomagic Freeform方便了我们在建模过程中随时进行设计改进，增加了模型过程灵活性。将模型变薄，加厚，调整校正，增加和改变某些部位形状，放置门闩和其他部分等等这些工作，如果不是使用Geomagic Freeform，这些Nora所做的工作也许需要一个资深CAD用户很多时间和努力才能做到。”
将3D扫瞄模型转换成黏土模型 快速建模：3D打印成型的时空胶囊
工程第三步，也是核心的一步就是快速成型了。实际上该项目本打算是使用不锈钢铸造技术的，但是预算和时间都不允许。而快速成型技术唯一的缺点就是缺乏强度和材料持久性。于是，Anewenter建议使用3D Systems公司的Sinterstation 2500+快速成型机通过选择性激光烧结技术打印时空胶囊模型，在通过镀锡来增加时空胶囊的强度和持久度。该方案获得了通过。
时空胶囊的镀镍是在位于Marlan的RepliForm公司完成的。RepliForm是一家专业的金属镀膜公司，它使很多快速成型的部件能在严苛环境中成为功能性部件。和MSOE一样，RepliForm似乎陶醉于各种奇形怪状的极具挑战性的项目，公司为几乎所有东西镀膜，从医药到汽车零部件到Stella McCartney的珠宝。RepliForm在为时空胶囊镀膜前使用了cyonoacrylte胶水（超级胶水）来封闭尼龙制的时空胶囊。而整个镀膜过程显得非常直接，除了那些极深而窄的分隔间。“这些分隔间非常难电镀” RepliForm的主席和主创Sean Wise说，“我们需要阳极伸入到分隔间的凹口处（才能做到）。”时空胶囊最终完成了。 它的产生使用了连接虚拟和现实世界的最先进的科技成果。它既是对历史的存档又是对未来世界的期许。
正如项目负责人Gillis说的那样，制作该时空胶囊所使用到的3D扫瞄和打印科技都还处于它们的婴儿时期，希望我们能看到这些科技能帮助我们捕捉和保存真实生活中的值得纪念的事物，成为纪念和记忆的一种方式，就像照片那样，但能包含更多信息。从这个时空胶囊项目过程和结果看来，我们期待的时代应该就在不远的将来。
编译自：boingboing.net(本文作者为"fangpian3",最初发表于fangpian3.com,该网站现与诺研3D打印服务网合并为同一网站)