(原標題:3D地形圖誕生記)
從古至今,感知戰場環境,掌握地理地形,始終是兵家擺兵布陣的基礎。特別是在現代戰爭中,地圖更被視作對敵實施精確作戰的「眼睛」。日前,蘭州軍區某測繪信息中心成功研發出3D地形圖並投入使用,將戰場環境完全「搬進」作戰指揮室。那麼,首張3D地形圖是如何誕生的?
這支曾榮獲「軍隊科技創新群體獎」的創新團隊在執行保障任務過程中常常感覺到,傳統的軍事地形圖有著難以克服的弊端:計算機地形顯示雖然逼真,但範圍受到影響,野戰條件下更是受到諸多局限;而地形沙盤對局部戰場環境的顯示不夠精細。中心技術人員設想,如果能製作一種全新的測繪產品,既能多角度地觀察地形,又能在其提供的逼真的戰場環境裡與對手展開較量,一舉解決戰場環境的精確微縮顯示等難題該多好。
3D印表機帶來的機遇與難題
就在科研人員苦苦思索之際,3D印表機的出現帶來了希望。這項被喻為將「推動第三次工業革命」的技術,能直接根據計算機圖形數據,生成各種形狀,進而在很短的時間裡製造出更複雜的產品,而且能大大提高材料的利用率,該中心當機立斷,引進了一臺3D印表機進行試驗。
然而,3D列印的問題隨之也很快出現了:目前,3D印表機所用的原材料僅限於石膏、樹脂、塑料以及金屬粉末等寥寥數種,每種原材料的價格都在幾百到上萬元一公斤不等,即使能夠用來列印地圖,但高昂的成本使規模化生產幾乎不可能,此外,3D印表機所用數字建模程序非常複雜,而且列印出的模具耐久性也非常差。
用什麼材料既能節約成本,實現大規模化生產,同時又具有耐久性,從而能實現既經濟又快捷地列印立體地形圖呢?這成為科技人員需要克服的難題。
廢舊地圖解決列印材料成本高難題
某天,地圖供應隊的一張銷毀廢舊地圖的請示送到中心主任王明孝的案頭時,他的腦中突然有了想法。
地圖都用高級印刷紙印刷,具有良好的抗水性、耐折性和可書寫性。而眼下庫房裡有數以千噸的地圖紙需要銷毀,是一項耗時又費力的大工程,何不嘗試著用地圖紙作材料,列印立體地形圖,既能實現精確保障,又節約成本,還能給廢舊地圖銷毀找到一條新的出路,可謂一舉三得的好事!
經過論證後,研究小組馬上動手嘗試!
中心從有限的家底中「擠」出一百多萬元,購回六臺不同類型的3D列印設備進行科研攻關,同時,開始了對舊地圖進行改造。
技術人員對廢舊地圖紙的背面進行去靜電、除塵、用射線照射破壞表面分子結構,處理後的地圖紙能充分滲透列印油墨,且符合列印原材料的要求。
由於地圖紙纖維素含量高,普通膠水或者強力膠的黏合效果都不好,而且影響層疊效果。技術人員通過反覆試驗,終於研製出一種黏合度高、抗凍性強、成本低廉的專用樹脂環保膠水,解決了地圖紙黏合難題。