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隨著Chatgpt的推出和不斷升級，AI人工智能、大模型成為當(dāng)下的熱點(diǎn)，2024年的高考題目甚至也以人工智能為主題。目前，人工智能正滲透到各個領(lǐng)域中。那么，在3D打印領(lǐng)域，AI會帶來怎樣的變革？是否會引發(fā)3D打印領(lǐng)域新一輪的爆發(fā)呢？目前全球消費(fèi)級3D打印機(jī)出貨量500萬臺/年，未來會不會是5000萬臺每年？3D打印農(nóng)場會不會開遍全國的新動力？
傳統(tǒng)上，3D打印依賴于人類設(shè)計師來構(gòu)思和創(chuàng)建模型。然而，這個過程可能耗時，并且受到人類想象力和專業(yè)知識的限制。引入AI生成的模型，通過利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法和大量現(xiàn)有設(shè)計的數(shù)據(jù)集，AI系統(tǒng)可以自主生成各種各樣的創(chuàng)新和復(fù)雜的3D模型，涵蓋各行各業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域。本文，南極熊來探討一下， 利用AI 自動生成 3D 模型的研究進(jìn)展和對未來的展望。
用AI 生成3D模型的研究進(jìn)展
3D建模是3D打印技術(shù)應(yīng)用的必備技能，往往需要設(shè)計師從零開始自己去設(shè)計3D模型。當(dāng)然，為了降低使用3D打印機(jī)的門檻，有一些3D模型平臺可以提供各種各樣的模型，讓人直接下載并輸入3D打印機(jī)中進(jìn)行打印。但是，模型庫的覆蓋面也有限，不能滿足每個人的使用需求。很多3D模型依然需要去重新設(shè)計。
目前，已經(jīng)有一些先進(jìn)的 AI 生成 3D 模型工具嶄露頭角。它們能夠通過學(xué)習(xí)大量的現(xiàn)有 3D 模型數(shù)據(jù)，快速生成具有獨(dú)特創(chuàng)意和設(shè)計感的新模型。這些模型不僅形態(tài)多樣，而且在細(xì)節(jié)上也能達(dá)到令人驚嘆的程度。
麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種人工智能驅(qū)動的工具，可以輕松定制3D模型。這款程序被稱為 Style2Fab，是圍繞人工智能程序構(gòu)建的。它使用深度學(xué)習(xí)算法來幫助用戶，而不要求他們了解設(shè)計3D模型所需的技術(shù)規(guī)范。這款軟件不僅可以幫助新用戶，還將幫助經(jīng)驗豐富的創(chuàng)客加快工作流程并提供更精細(xì)的控制點(diǎn)。
為了更好地了解人工智能如何與用戶一起完成 3D打印項目，研究人員研究了 Thingiverse 等在線 STL 文件共享網(wǎng)站的目錄。通過查看在線提供的不同可打印對象，團(tuán)隊可以開始了解 AI 如何分析和分解復(fù)雜的數(shù)字模型，并更好地理解 3D模型本身結(jié)構(gòu)內(nèi)的功能。
此外，英偉達(dá)也在布局AI生成3D模型，2024年他們宣布推出一種名為Latte3D的文本轉(zhuǎn)3D生成AI模型。模型能夠?qū)⒑喍痰奈淖置枋鲛D(zhuǎn)換為物體和動物的精確三維模型，實現(xiàn)了一種近似于虛擬3D打印的效果。
據(jù)悉，生成的3D形狀采用了流行的標(biāo)準(zhǔn)渲染應(yīng)用程序格式制作，這使得它們可以輕松地在虛擬環(huán)境中應(yīng)用。這一技術(shù)有望廣泛應(yīng)用于視頻游戲開發(fā)、廣告設(shè)計、工程項目以及機(jī)器人虛擬訓(xùn)練場景中。鑒于這一發(fā)展趨勢，未來很可能會出現(xiàn)可靠的文本到3D打印文件轉(zhuǎn)換工具。
一年前，人工智能模型需要一個小時才能生成這種質(zhì)量的3D視覺效果，而Latte3D僅需要10到12秒。NVIDIA 研究人員在其演示中使用了單個RTX A6000 GPU 幾乎可以立即生成3D形狀。
與此同時，已經(jīng)有一些平臺開放使用AI自動生成3D模型，例如voxcraft 平臺(https://voxcraft.ai/)提供了三種AI 自動生產(chǎn)3D模型的方式：圖片轉(zhuǎn)3D、文字轉(zhuǎn)3D和 文本到紋理。
AI自動生成3D模型的優(yōu)勢
與人工設(shè)計相比，通過AI自動生成3D模型具有諸多的優(yōu)勢，比如：
提高設(shè)計效率：傳統(tǒng)的3D打印模型設(shè)計過程繁瑣且耗時，而AI自動生成3D打印模型技術(shù)可以大大簡化設(shè)計流程，提高設(shè)計效率。用戶只需上傳一張2D圖片或描述所需物體的基本特征，AI系統(tǒng)就能迅速生成相應(yīng)的3D打印模型。
降低設(shè)計門檻：傳統(tǒng)3D打印模型設(shè)計需要具備一定的專業(yè)知識和技能，而AI自動生成3D打印模型技術(shù)可以將設(shè)計門檻降到最低。普通用戶甚至無需掌握任何設(shè)計技巧，也能輕松創(chuàng)建出具有高度逼真度的3D打印模型。
豐富模型內(nèi)容來源：AI自動生成3D打印模型技術(shù)可以為3D打印行業(yè)提供更加豐富的模型內(nèi)容來源。通過學(xué)習(xí)大量的2D圖片和3D模型數(shù)據(jù)，AI系統(tǒng)可以自動識別和分析各種形狀和結(jié)構(gòu)，從而生成多樣化的3D打印模型。
降低成本：AI自動生成3D打印模型技術(shù)可以有效降低3D打印成本。一方面，自動化的設(shè)計過程可以減少人工干預(yù)，降低人力成本；另一方面，通過優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)和材料選擇，可以提高打印速度和降低材料消耗，進(jìn)一步降低成本。
實際上，南極熊在測試這些AI平臺的時候，發(fā)現(xiàn)依然存在著一定的門檻，要想用的好，還需要系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和研究。
AI生成3D模型將會為行業(yè)帶來什么變革？
想象一下，一旦 AI 生成 3D 模型成熟，對于 3D 打印行業(yè)來說意味著什么。一方面，它將為 3D 打印提供源源不斷的豐富內(nèi)容來源。無論是復(fù)雜的機(jī)械零件、精美的藝術(shù)品，還是各種實用的日常用品，都可以通過 AI 輕松生成模型并進(jìn)行打印。這將極大地拓寬 3D 打印的應(yīng)用范圍和可能性。
以 3D 打印農(nóng)場為例，原本可能受限于模型設(shè)計的難度和成本，而 AI 生成 3D 模型的成熟將徹底改變這一局面。農(nóng)場主可以生成大量的玩具模型，打印并售賣。甚至可以根據(jù)之前的爆款產(chǎn)品，來預(yù)測出未來可能會火爆的3D打印產(chǎn)品，并積極的去生產(chǎn)這些3D打印產(chǎn)品。
另一方面，AI 生成 3D 模型的便捷性將吸引更多的人參與到 3D 打印中來。普通用戶無需具備專業(yè)的設(shè)計技能，只需輸入一些簡單的需求和參數(shù)，就能獲得滿意的 3D 模型。這將進(jìn)一步推動 3D 打印進(jìn)入大眾生活，激發(fā)更多的創(chuàng)新和創(chuàng)造力。
個性化定制：隨著AI技術(shù)的不斷發(fā)展，未來的3D打印模型將更加注重個性化定制。用戶可以根據(jù)自己的需求和喜好，輕松創(chuàng)建出獨(dú)一無二的3D打印模型。
智能化升級：未來的AI自動生成3D打印模型技術(shù)將實現(xiàn)更高程度的智能化。例如，通過結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控；通過引入語音識別和自然語言處理技術(shù)，實現(xiàn)與用戶的自然交互等。
跨領(lǐng)域應(yīng)用：AI自動生成3D打印模型技術(shù)有望在建筑、醫(yī)療、教育等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如，在建筑設(shè)計領(lǐng)域，設(shè)計師可以利用AI技術(shù)快速生成各種建筑構(gòu)件的3D打印模型；在醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)生可以根據(jù)患者的CT或MRI數(shù)據(jù)，自動生成相應(yīng)的生物組織3D打印模型等。
產(chǎn)業(yè)鏈整合：隨著AI自動生成3D打印模型技術(shù)的成熟，未來可能出現(xiàn)一批專門提供AI設(shè)計服務(wù)的企業(yè)和平臺。這些企業(yè)和平臺將整合上下游資源，為整個3D打印產(chǎn)業(yè)鏈提供更加便捷高效的服務(wù)。
總之，人工智能AI自動生成3D打印模型技術(shù)的成熟將為3D打印行業(yè)帶來一次新的騰飛。通過提高設(shè)計效率、降低設(shè)計門檻、豐富模型內(nèi)容來源和降低成本等方面的優(yōu)勢，AI技術(shù)將推動3D打印行業(yè)邁向更高的發(fā)展水平。同時，未來的AI自動生成3D打印模型技術(shù)將呈現(xiàn)出個性化定制、智能化升級、跨領(lǐng)域應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)鏈整合等發(fā)展趨勢。在這個過程中，我們有理由相信，AI技術(shù)將為人類社會帶來更多的驚喜和價值。
仍然面臨的挑戰(zhàn)
當(dāng)然，隨著 AI 生成 3D 模型成熟所帶來的爆發(fā)，也會面臨一些挑戰(zhàn)。例如，如何確保生成模型的質(zhì)量和準(zhǔn)確性，如何保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)等問題都需要我們?nèi)フJ(rèn)真思考和解決。
但不可否認(rèn)的是，AI 生成 3D 模型的成熟必將為 3D 打印帶來前所未有的機(jī)遇和發(fā)展動力。我們有理由相信，在不久的將來，3D 打印將在各個領(lǐng)域展現(xiàn)出更加驚人的應(yīng)用成果，而這一切都將始于 AI 生成 3D 模型的突破與成熟。讓我們拭目以待，共同見證這一激動人心的科技變革所帶來的輝煌未來。
總之，AI 生成 3D 模型的成熟將成為 3D 打印新一輪爆發(fā)的重要催化劑，為我們的生活和各個行業(yè)帶來深遠(yuǎn)的影響。3D 打印農(nóng)場也只是其中的一個縮影，更多的可能性等待著我們?nèi)ヌ剿骱桶l(fā)掘。
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