3D列印胎兒心臟、個性化定製護目鏡、自然「編織」藝術雕塑、高精度人臉掃描建模……9月23日,在2020中國(西安) 上,一系列高科技產品的亮相,見證了3D列印的高光時刻。
3D列印胎兒心臟
讓孕媽媽直觀了解胎兒情況
懷孕後肚子裡的寶寶是否健康,怎樣才能更直觀的看到小寶寶的面部?在空軍軍醫大學3D列印研究中心的展位前,一款3D列印胎兒心臟模型引起了市民的關注。
空軍軍醫大學3D列印研究中心主任曹鐵生告訴記者,「我們3D列印研究中心通過與超聲科聯合,由臨床醫生通過超聲檢查將懷孕26周的胎兒的心臟表面及結構數據出成報告,3D列印研究中心的工程師將報告中胎兒的相關數據採集出來,通過軟體進行三維處理,得到胎心三維完整數據,然後實現3D列印的胎兒心臟模型,模型將胎兒的心臟以1:8的比例放大,這樣醫生、孕媽媽等都能夠更清楚分辨出胎兒的心臟結構,可以清楚地看到每個細節。」如果胎兒有病變,通過3D列印胎兒心臟模型能夠讓孕婦更好地接受病理的情況,實現早發現早治療。
除了3D列印胎兒心臟模型,3D列印技術通過在超聲領域的應用,也可以對孕期在24周的寶寶進行面部列印,在孕期胎兒畸形篩查時,孕媽媽會直觀了解到胎兒的各項具體情況。「胎兒心臟的3D列印技術目前臨床應用主要有輔助診斷、醫患溝通及臨床教學,3D列印技術能夠將影像實體化,胎心模型能夠幫助醫生更好地診斷畸形結構之間的空間位置關係,識別細微異常,也為將來胎兒心臟複雜畸形臨床諮詢和教學奠定了基礎。」
個性化定製護目鏡
有效阻隔霧氣
3D列印應急全封閉護目鏡、3D列印矯形鞋墊……在東莞理工學院展位前,這些與市民生活相關的3D列印物品琳琅滿目,吸引市民駐足詢問。
「我們這款3D列印應急全封閉護目鏡相比於普通護目鏡來說,可以通過人臉掃描採集數據,根據個人面部數據實現私人訂製,不僅輕便,而且密封度高。」東莞理工學院相關負責人告訴記者,「針對近視的人群,我們的護目鏡是將近視的光學鏡片裝配到護目鏡片裡面,兩個鏡片合二為一,讓醫生在工作中,可以只戴一個護目鏡就可以了,非常輕便。」此外,該護目鏡雙側透氣,採用氣閥式的簡易結構製作,操作簡單,鏡片具有防霧功能,能有效阻隔霧氣。
除了個性化定製護目鏡外,3D列印的矯形鞋墊也備受關注。「我們通過足底壓力分析系統,對個人的足底信息數據進行採集。」該負責人介紹說,在採集過程中,根據人在走動時的動態和靜態壓力數據進行足底分析,利用採集到的數據進行3D列印,製作成適合個人足底特徵的矯形鞋墊,緩解各種扁平足、高弓足等帶來的影響。
3D列印數字雕塑工藝
快速精準釋放設計創新空間
在展會上,一件別致的青銅雕塑作品《會呼吸的籃子》令人眼前一亮。遍布表面細密而精緻的花紋令其猶如自然「編織」而成。這件複雜的3D列印藝術雕塑僅用了短短3周的時間便製作完成了。
「在這件作品的創作過程中,我們所提供的3D列印『數字雕塑』工藝幫助藝術家快速完成了作品的製作,且作品呈現的細節也遠超其本來的要求。」北京三帝科技有限公司工作人員告訴記者,「如果不採用3D列印技術,像這樣的複雜結構作品是非常難實現的,僅製作環節就需要消耗藝術家很大的精力和數月時間。在3D列印的幫助下,藝術家具有更多的精力專注於創意和設計,也幫助藝術家創造出使用其它方式無法實現的雕塑作品。」
據介紹,在雕塑藝術領域,通過3D列印與3D掃描相結合,可先將藝術家的手稿數位化再直接列印,精準呈現雕塑作品,節省製作時間。相對於手工雕塑,3D列印可實現極為複雜和精確的形象,它適應任意複雜形狀,且非常便於進行等比例放大和縮小。同時,3D列印可實現自由設計,藝術家可直接在三維設計稿中進行創意的雕琢和修改,徹底擺脫許多可製造性的約束,快速、精準、簡單、極大地釋放了設計創新空間,幫助藝術家釋放了靈感、突破了創作極限。
便攜易用3D掃描儀
模型精度誤差在0.1毫米以內
坐在展位旁的電腦顯示器前,平視前方,工作人員手持掃描儀,勻速從左耳移動到右耳,不一會兒,顯示器中就生成人臉的180度完整3D模型,而且模型的精度誤差在0.1毫米以內。在西安知象光電科技有限公司展位前,一款手持式3D掃描儀吸引了市民的目光,讓手及之處皆可掃 。
西安知象光電科技有限公司工作人員丁伯益告訴記者,這款全新升級的手持式3D掃描儀,採用自主研發的3D相機硬體技術,具備高性能嵌入式計算能力,機身靈動小巧,便攜易用,能高效完成多種複雜的掃描任務,滿足產品開發和原型設計的需求,讓掃描過程更便捷更省時,讓三維數據更準確更可靠。
據介紹,該掃描儀在人體掃描中,採用安全無感的紅外光源控制技術,可對人臉、人體進行掃描建模,全程對人眼無傷害。在文物保護過程中,可對文物的三維信息進行採集,幫助實現文物修復與保護,以及文物資料庫的建立。同時,該掃描儀可高效完成藝術設計中的三維建模任務,適用石膏、樹脂、陶、瓷、竹木、石、金屬等多種材質。具備易學、易教、易用的優點,有助於為創新教育提供內容新穎、創意無限的課程方案。
(西安報業全媒體記者 黃曉巍)