1.8 3D打印未来展望

1.8.1 3D打印与AI人工智能

AI入局3D打印的第一步便是解放模型设计环节的人力。目前，赋予3D打印设备以机器学习的能力，使之可对所接收的原始数据进行自动处理，生成模型，并监控、调整整个打印过程，实现闭环控制。除制作模型以外，自动搭配材料也是业界借助AI给3D打印机提高智商的努力方向。如美国Baltics 3D公司将3D扫描、3D打印和人工智能三项技术融为一体，为残疾人士打造了一款快速低成本制作义肢的软件。仅通过智能手机扫描残肢，并用特定APP处理扫描数据，即可快速获得个性化打印方案，到任何3D打印服务公司都能把实物打印出来。

1.8.2 3D打印与虚拟现实VR完美衔接

虚拟现实（Virtual Reality，VR）就是把虚拟世界的东西呈现到眼前。虚拟现实与3D打印的结合，在众多领域里能够为人们带来直观逼真的解决方案。

1.制造业

新机器结合了VR技术，能虚拟现实呈现3D打印作业，从而可实现实时监控。3D打印机有一个屏幕，通过它，操作员可在一个虚拟现实环境中观察打印作业，并执行任何必要的检查或干预。打印对象的几何或材料性状信息将一目了然。下一代制造工厂将在所有领域整合3D打印、虚拟或增强现实等前瞻性技术。

2.利用VR进行3D打印建模

3D打印机的建模软件一般都有比较高的门槛，而开发平易近人的VR建模系统将会极大方便用户。用户先使用3D扫描仪对任何喜欢的图像进行成像，然后通过Google Tilt Brush（谷歌基于HTC Vive头盔的VR绘画应用）将扫描导入VR软件，然后创建新的VR内容。而且通过VR眼镜实现第一视角进行建模体验。对于3D建模零基础、缺乏立体空间思维的用户，VR建模软件将会非常方便，使原本没有建模能力的群体也能体验到3D打印的魅力。图1-42所示为利用VR技术进行3D建模。

1.8.3 3D打印与4D打印技术

3D打印方兴未艾，科学家提出了4D打印的概念，在3D打印的基础上，为3D打印的物体添加“时间”维度，让物体变得拥有“记忆功能”，从而在特定条件刺激下可以自动组装为预先设定的形态。4D打印需要能够自动变形的材料，只需特定条件（如温度、湿度等），不需要连接任何复杂的机电设备，就能按照产品设计自动折叠成相应的形状。智能材料是4D打印的关键。以美国为首的发达国家，已经着手在军事、医学等领域探索4D打印技术在这些领域中的应用。如美国佐治亚理工学院（GIT）和新加坡技术大学推出了4D打印的研究成果，只需单一的刺激（如热量），就能实现三维物体的自我折叠。图1-43显示了使用智能形状记忆聚合物（SMPs）制成的4D平面自动变形为一个自锁立方体的过程。