威力无穷创意无限的3D快速成型技术不仅能直观上满足你瞻仰各种叫得出名与叫不出名来的三维立体几何图形的需求，连神秘莫测的四维图形也难不倒它，瞬间变戏法般捣腾出它们在三维世界的投影来叫你瞠目结舌于几何的惊艳魅力，自觉空间想象无力的同学们还不快来组团观光！
3D快速成型技术是什么？
目前快速成型技术主要用在高端产品设计或者高等院校的研究领域，是一项比较昂贵的技术。可相信在不久的将来，它的成本就会下降到每个人都可以用它来做一些神奇小玩意儿的水平。每次想起现在满大街白菜价的激光打印机，在二十世纪70年代时可都是些成本在10万美元以上的昂贵机器啊，我就觉得十年内快速成型机器就一定可以装备在所有高校，大多数高中，或者是街角的打印店里。现在我开始研究快速成型机在艺术、数学、教育上的应用，相信在未来一定会派上用场，以下是我研究中一些有趣的成果。
本篇文章的前半部分主要展示了一些我使用Makerbot Cupcake（一种便宜简陋的家用快速成型机、3D打印机）制作的模型，并且给出了相应的快速成型机控制文件（*.stl文件）。欢迎大家使用这些控制文件复制我做的模型，或者对它们进行改进。
文章的后半部分展示的是一些我用快速成型法制作的专业模型和雕塑，算是本文的重头戏。我多年来一直尝试在艺术、数学、教育领域推广快速成型技术，这也算是一个部分成果的汇总。这部分模型是以数学知识为基础，使用专业的快速成型机器制作的，效果更好，更炫目，一定会让你大饱眼福。每个模型都有关于算法的详细信息，大部分给出了加工文件。只答应我展示时在“设计”项署上我的名字，你就获准自由下载并制作你自己的快速成型模型了~下图是我和下文将会提到的Sierpinski分形四面体的合影。
Sierpinski分形四面体和作者
在先用一些简单的四边形练手之后，我编写了一些开放面结构的多面体。这是是一个十二面体的正常形状。
但是加工的时候，一些乱七八糟的怪东西（残余的熔融拉丝即）冒出来把开放区域连起来了，后来就变成这样了——姑且叫它“拔丝十二面体”。
这是用美工刀清理干净以后清爽的十二面体。
这里有一个更困难的挑战：一个包着另一个的、开方菱形面组成的三十面体。
制作出来的成品：虽然美工刀清理的工作量又增大了很多，但是我还是很满意最终效果的。
这是用来制作二十面体的连接器，插的木棍是羊肉串签子。
一共需要12个连接器和30根竹签才能制作一个完整的三十面体。
这是一个由Vi Hart设计的阿波罗分形垫（Apollonian gasket）
这是另一种形式的四面体，由6根有缺口的柱子连接在一起组成。本来我想把它做成一个有解谜概念的模型，做好后发现这东西还是有点太容易组装了，用橡皮筋一固定就装好了。真没悬念呐！就不侮辱各位的智商了。
但是如果做6面体或10面体时采用相同的理念，你就可以得到一个很好的12根棍的解谜模型。这个模型已经相当复杂，以至于相关的细节我写出了单独的一页。
这是一个计划中的双曲面模型。
可是我的第一个Makerbot模型做出来是这样——欧也！拔丝双曲面，因为步进电机在定位几个位置时出错了。
我把工作电压调高了一点点，又润滑了一下滑块，做出来的双曲面模型就没问题了。不过花了很长时间才用美工刀把讨厌的拉丝切干净。
这是一个经典的形象思维谜题：“设计一个能紧贴边缘的穿过方形、圆形、和三角形孔洞的物体”——Bingo!答案就是图中的这个楔形物体，它的俯视图是圆的，主视图和侧视图分别是三角形和方形的。
虽然我一般不用3D打印机来做平板零件（因为平板零件有相对更方便的制作方法），但是这里我把三个有洞的平板也一起做了。
把三个板子用管工PVC水泥胶粘在一起，制作出一个可以演示这个形状三面投影的框架，就可以好好玩你的楔形块了。
最后教大家一个好玩的东西，这是楔形物块完成一半的样子，你会注意到这个物块是中空的。这时我用镊子把两个3毫米的螺帽放到空洞里，等模型完成以后，两个螺帽就被密封在物块里面，摇起来能发出好听的喀啦喀啦的声响。另外万一哪天遇到3毫米螺帽短缺的情况，你知道紧急备用品藏在哪？
文章来源：果壳网
