1.1 影视剧中的3D打印
从2001年的《星际迷航》到最近热播的《生活大爆炸》,导演们在寻求新思想、高科技的展现的过程中,都心有灵犀地选择了3D打印技术,从虚幻地打印食品到打印人体,再到现实地打印玩偶,3D打印在影片中成为一个吸引眼球的新宠。
1.1.1 《星际迷航》:3D打印的预兆
《星际迷航》(《Star Trek》,又译作《星际旅行》等)是由美国派拉蒙影业公司制作的科幻影视系列。该系列最初由编剧吉恩·罗登贝瑞(Gene Roddenberry)于20世纪60年代提出,经过近40年的不断发展,成为全世界最著名的科幻影视系列之一,如图1-1所示为《星际迷航》剧照。
图1-1 《星际迷航》剧照
在《星际迷航》中的企业号飞船上装备了一台高科技设备——3D食物打印机,通过这台打印机,企业号的船员只需对打印设备下达指令,稍等片刻就能获得想要的食物,甚至连盛水的玻璃杯都一起打印出来了,如图1-2所示。
图1-2 3D打印机打印的水和水杯
影片中的3D食物打印机速度之快,打印饮水之完美,让现代人望尘莫及。但这毕竟只是科幻,当时还没有这样的打印设备,也没有想清楚如何实现,但不管怎样,《星际迷航》已经给出了3D打印的预言。
1.1.2 《第五元素》:重塑人体的设想
影片《第五元素》是1997年哥伦比亚影片公司出品的一部科幻电影,由吕克·贝松执导,布鲁斯·威利斯、加里·奥德曼、伊安·霍姆和米拉·乔沃维奇等联袂出演。电影故事发生在未来2259年的纽约,一股宇宙之中的邪恶力量想统治地球,人类面临万劫不复的黑暗世界。拥有善良势力的外星人预见到这一天的来临,并一直关注着事态的发展,然而他们派来拯救地球人类和宇宙的“第五元素”却被恶势力击落。地球人仅获得“第五元素”的残骸,即一只握着操纵杆的手。为了拯救地球,人类科学家利用“第五元素”的残骸的DNA,并利用3D打印技术快速复制人体,如图1-3所示。
图1-3 电影中正在用3D打印机复制人体
通过3D打印技术,地球人成功地重新构造了“第五元素”——一个漂亮的红发女郎莉露,如图1-4所示,为人类抗击黑暗势力提供了新的机会。
图1-4 3D打印机打印的莉露
在男主人公达拉斯的鼓励之下,莉露在最后关头终于汇集风、火、水和土四大元素的力量,制止了火热星球的推进,避免了末日的来临。
剧中的莉露复活完全基于科学理论和科学幻想,但3D打印技术用于人体的快速构建的想法已初见端倪。
1.1.3 《十二生肖》:文物贩子的致富利器
《十二生肖》是成龙的又一部杰作。影片讲述了成龙扮演的杰克为领取国际文物贩子劳伦斯开出的巨额奖金,四处寻找圆明园十二生肖中失散的最后4个兽首。在寻宝过程中,除了成龙电影一贯的惊险和打斗镜头外,还见到了一套神奇的克隆系统,那就是能够获取实物三维信息的手套和能快速生成生肖头型的立体复制设备。
剧中,主角利用“手套”对原版的兔首进行快速的全方位扫描,并实时生成兔首的三维信息,如图1-5所示。
图1-5 三维扫描手套
再由通信设备将数据传至“贼窝”,由一台超高速的立体复制设备按照原版兔首的立体数据进行复制,整个过程干净利索。如果采用相同的材质,那复制的兔首足以以假乱真,如图1-6所示。有了这种立体复制设备,“克隆”文物易如反掌,并且一般人还无法分辨真假。
图1-6 3D打印机正在打印兔首
其实,电影中的立体复制设备就是一种充满了科幻色彩的3D打印机,现实版的3D打印机还不能如此快地把金属“堆砌”成兔头,更不能瞬间修改颜色。要做到打印的物体与原来一模一样,仍有许多技术需要进一步发展,但电影中的3D打印梦想已经清晰地表明了3D打印机的发展方向——快速制造。
1.1.4 《打印传奇》:讲述3D打印自己的故事
美国上映了一部关于3D打印崛起的纪录片《打印传奇(Print the Legend)》,算是3D打印机的自述片了。影片重点记录了真实3D打印初创企业从无到有、从有到优的全过程,同时也真实记录了这些初创企业与3D打印巨头的利益纷争,包括起诉、兼并、收购等。这些初创企业包括桌面3D打印机制造商MakerBot以及3D打印机制造商Formlabs。从最初的一个想法到公司逐渐强大,MakerBot和Formlabs公司面临着各种各样的挑战……MakerBot和Formlabs算得上是3D打印机的鼻祖,如图1-7所示的人物为MakerBot创始人布雷·佩蒂斯(Bre Pettis)。
图1-7 MakerBot创始人布雷·佩蒂斯
MakerBot公司生产的3D打印机采用热熔累积的方式,用加热的塑料逐层叠加出用户需要的塑料实物。图1-8所示即为MakerBot公司生产的3D打印机正在打印塑料的螺丝和螺母。MakerBot公司生产的3D打印机有Replicator 2X, Replicator 2, Replicator Mini, Replicator五代等众多机型。
图1-8 MakerBot公司的3D打印机在打印塑料物体
Formlabs公司生产的3D打印机采用光固化技术实现实物分层叠加打印。光固化是利用特殊的感光特性进行的加工技术,如以前用来制造照相底片的溴化银就是一种感光材料,还有一类感光材料在没有受到特殊波长光能照射前呈液体状态,一旦被指定光束照射就会很快变为固体,典型的应用就是感光胶。常见的玻璃桌面和金属脚架就是利用感光胶黏接的。
Formlabs公司专注于生产高品质的光固化3D打印机,其机型包括Form 1以及最新推出的Form 1+3D打印机,如图1-9所示。
图1-9 Formlabs创始人和他的3D打印机
3D打印的先驱创业的心路历程并不容易,除了技术的突破,还需要创始人的坚定信念和果断抉择。影片中更有各种高大上的3D打印设备,个个价格不菲,足以吸睛。同时,影片展示了3D打印设备在各行业的应用。
1.1.5 《生活大爆炸》:让技术“宅男”欲罢不能的克隆工厂
《生活大爆炸》是一部以“科学天才”的生活为背景的情景喜剧。4位主人公的智商绝对超乎常人,他们对量子物理学理论可以倒背如流,无论你问他们什么问题,都难不倒他们。但他们的生活交往却十分糟糕,一副典型的“宅男”品性。主人公之一的霍华德买到一台3D打印机后,便和朋友们开始了疯狂的“克隆”生活,剧中提到的这台打印机还可能是中国造的,如图1-10所示为剧中情景。
图1-10 “宅男们”和3D打印机
在影片中,霍华德和另一位主人公拉杰对3D打印机打印的第一个成品哨子喜出望外,但他们很快就意识到3D打印的价值也许并不在于打印这样简单的玩具上,而应该是通过自己的想法来塑造出更复杂的东西。于是两个人开始对人体模型产生兴趣,并通过XBOX360的感应扫描器实现了对自己全身的扫描过程,并打印出了自己的人体模型。如图1-11所示为霍华德和女朋友伯纳黛特(Bernadette)分享自己的杰作。
图1-11 女朋友伯纳黛特在欣赏3D打印的霍华德
拥有3D打印机后,技术“宅男”们尝试了各种物品的打印,更加热衷于实践自己奇特的想法。