3D打印技术是啥?简单易懂的解释
对于从未接触过3D打印的童鞋来说,总觉得3D打印特别遥远。今天晴子老师来为你们揭开3D打印的神秘面纱——通俗易懂的给大家介绍什么是3D打印技术。主要从:技术原理、3D打印过程、3D打印应用领域三方面介绍。
什么是3D打印技术
近几年来,3D打印这个名词从陌生到熟悉,逐渐走向人们的生活和工作中。但是,仍有不少童鞋对3D打印不够了解。3D打印并不神秘,它只是一种新型的制造和加工工艺。
3D打印即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型(3D设计文件)文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过3D打印机,逐层打印的方式来构造物体的技术。
童鞋们对这段话不理解的话,可以想象糖画的制作过程。3D打印FDM技术原理基本和制作糖画过程是一样的。
3D打印机——糖画师傅的手和勺子
数字模型——糖画师傅脑海的画面
可粘合材料——热乎乎的糖浆
逐层打印——将糖浆一层一层的倒在(二维)平面上(逐层固化),从而形成有高度的(三维)物体。
相信大家对3D打印有一些概念了,3D打印技术有很多种,对应的3D打印机和3D打印材料都是不一样的。
3D打印过程
三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,得到三维设计模型,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片(切片大家可以想象一下水果切片在把每片水果平起来就是一个完整的水果),从而指导打印机逐层打印,最后物体打印完成。
3D打印运用领域
3D打印目前涉及的领域有很多,比如建筑行业、汽车制造、航空航天、游戏玩具手办、食品加工、影视道具、艺术制作、服装、医疗保健、创客教育等很多方向都有广泛的应用。
一、建筑行业
3D打印建筑楼盘的模型肯定是没有问题的,2017年开始已经广泛运用在建筑沙盘领域里,实际真正打印建筑的也已经很多。最近,疫情期间一天打印15栋隔离屋支援武汉、迪拜造出的世界上最大的3D打印办公楼相信大家都有耳闻。而未来在外星基地,也会大量使用的3D打印,可以帮助人们在其他星球上建好基地。
二、航空航天
飞机的迭代研发、飞机的配件都可以使用3D打印技术来打印实现,而且在空间站也已经开始使用3D打印机来打印卫星或空间站的零部件,哪里坏了直接换哪里。省去了携带大量配件的麻烦。
三、汽车制造
下图是几款使用3D打印技术制造的汽车,第一款是10年的,第二款是已经上路的3D打印汽车,全身70%以上是ABS塑料,是14年的,第三款是中国海南出生的“土豪车”,以及日本的3D打印电动小车。
四、游戏玩具手办
游戏行业的火爆相信不用介绍童鞋都不言而喻了,尤其是疫情期间,大家宅家,手机游戏用户规模较平日增长30%。而利用3D打印即可迅速等到心仪角色手办。如今游戏动漫周边、玩具、动漫展都大量使用3D打印技术制作。
五、医疗行业
3D打印技术在医疗行业发展方向非常可观,尤其疫情期间3D打印技术表现亮眼。各种3D打印面具、3D打印呼吸阀、3D打印口占、3D打印护目镜、3D打印病毒模型等等相信大家在新闻头条都有看到过。
具体有3个方向:1是术前模拟,就是做手术前打印患者情况,模拟手术,增加手术成功率;2是矫正器械,世界上没有完全相同的两片叶子,每个人的身体部位尺寸也都不尽相同,3D打印技术可以帮助患者定制属于自己的矫正器械(牙科方面已经在大量使用这种技术);3是打印药物,医疗研究人员可以用3D将药品中让某些对人有副作用的部分给剔除出去,对于药物研发有着很大的帮助。
六、文物保护
所有的物品都是有生命期限的,尤其是见证了历史长河的各种文物,延续到现在已经消耗了文物不少“生命”,随着时间的流逝,文物会消失,直到有一天我们的后代再也看不见。而利用3D扫描和3D打印工具的结合使用,可以帮助考古学家完成对文物的修复,也可以打印出一个一模一样的赝品摆放在博物馆里供人参观和欣赏,真迹保存在特定的环境里。
七、艺术创作
正式3D打印可以迅速制作出各种复杂模型的特点,3D打印制作下图这些创意作品和打印一个方块几乎没有什么区别,同样是逐层堆积的方式来打印,可以在很大程度上节约人力、物力、财力。
七、影视道具
现在越来越多的剧组青睐3D打印工具,制作方便、造型独特、造价便宜、质量还轻可以很方便的满足需求。最近热播的《清平乐》剧中皇后的婚服便是采用3D打印技术制造。
八、服装、鞋行业
随着3D打印行业的不断发展,3D打印技术在服装行业表现亮眼。许多女人深知,遇到一件很合身的衣服是很不容易的事,用3D打印机制作的衣服,可谓是解决女人们挑选服装时遇到困境的万能钥匙。目前阿迪达斯,耐克都有3D打印的鞋子出售。
九、创客教育
创客教育是近几年比较火的一个概念,这本是美国成人中流行的一种文化,到中国后被引用于中小学的素质教育。像创客教育、STEAM教育这些课程都可以使用3D打印技术来授课,3D打印本身就是造物,所以通过造物的方式来学习,这是培养学生主动学习的很好的一种方式。
十、食品行业
目前,3D打印食品主要还是在实物的外形上有不一样的体验,但是未来,我们可以利用3D打印技术,对食物的营养进行设定,让人们根据身体情况输入最需要的食物。
美国纽约哥伦比亚大学的研究人员研制出了一种食物3D打印机,并且基本上可以应对任何种类的食品,希望能够吸引到普通消费者,未来能够走入寻常人家。
未完待续,下节继续。
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go语言Socket编程-Socket编程 什么是Socket Socket,英文含义是插座、插孔,一般称之为套接字,用于描述IP地址和端口。可以实现不同程序间的数据通信。 Socket起源于Unix,而Unix基本哲学之一就是“一切皆文件”,都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。Socket就是该模式的一个实现,网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O,Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用:Socket,该函数返回一个整型的Socket描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。 套接字的内核实现较为复杂,不宜在学习初期深入学习,了解到如下结构足矣。 套接字通讯原理示意 在TCP/IP协议中,“IP地址+TCP或UDP端口号”唯一标识网络通讯中的一个进程。“IP地址+端口号”就对应一个socket。欲建立连接的两个进程各自有一个socket来标识,那么这两个socket组成的socket pair就唯一标识一个连接。因此可以用Socket来描述网络连接的一对一关系。 常用的Socket类型有两种:流式Socket(SOCK_STREAM)和数据报式Socket(SOCK_DGRAM)。流式是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用;数据报式Socket是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。 网络应用程序设计模式 C/S模式 传统的网络应用设计模式,客户机(client)/服务器(server)模式。需要在通讯两端各自部署客户机和服务器来完成数据通信。 B/S模式 浏览器(Browser)/服务器(Server)模式。只需在一端部署服务器,而另外一端使用每台PC都默认配置的浏览器即可完成数据的传输。 优缺点 对于C/S模式来说,其优点明显。客户端位于目标主机上可以保证性能,将数据缓存至客户端本地,从而提高数据传输效率。且,一般来说客户端和服务器程序由一个开发团队创作,所以他们之间所采用的协议相对灵活。可以在标准协议的基础上根据需求裁剪及定制。例如,腾讯所采用的通信协议,即为ftp协议的修改剪裁版。 因此,传统的网络应用程序及较大型的网络应用程序都首选C/S模式进行开发。如,知名的网络游戏魔兽世界。3D画面,数据量庞大,使用C/S模式可以提前在本地进行大量数据的缓存处理,从而提高观感。 C/S模式的缺点也较突出。由于客户端和服务器都需要有一个开发团队来完成开发。工作量将成倍提升,开发周期较长。另外,从用户角度出发,需要将客户端安插至用户主机上,对用户主机的安全性构成威胁。这也是很多用户不愿使用C/S模式应用程序的重要原因。 B/S模式相比C/S模式而言,由于它没有独立的客户端,使用标准浏览器作为客户端,其工作开发量较小。只需开发服务器端即可。另外由于其采用浏览器显示数据,因此移植性非常好,不受平台限制。如早期的偷菜游戏,在各个平台上都可以完美运行。 B/S模式的缺点也较明显。由于使用第三方浏览器,因此网络应用支持受限。另外,没有客户端放到对方主机上,缓存数据不尽如人意,从而传输数据量受到限制。应用的观感大打折扣。第三,必须与浏览器一样,采用标准http协议进行通信,协议选择不灵活。 因此在开发过程中,模式的选择由上述各自的特点决定。根据实际需求选择应用程序设计模式。 简单的C/S模型通信 Server端:Listen函数 func Listen(network, address string) (Listener, error) network:选用的协议:TCP、UDP, 如:“tcp”或 “udp” address:IP地址+端口号, 如:“127.0.0.1:8000”或 “:8000” Listener 接口: type Listener interface { Accept (Conn, error) Close error Addr Addr } Conn 接口: type Conn interface { Read(b byte) (n int, err error) Write(b byte) (n int, err error) Close error LocalAddr Addr RemoteAddr Addr SetDeadline(t time.Time) error SetReadDeadline(t time.Time) error SetWriteDeadline(t time.Time) error } 参看 [<u>https://studygolang.com/pkgdoc</u>](https://studygolang.com/pkgdoc) 中文帮助文档中的demo: 示例代码:TCP服务器.go package main import ( "net" "fmt" ) func main { // 创建监听 listener, err:= net.Listen("tcp", ":8000") if err != nil { fmt.Println("listen err:", err) return } defer listener.Close // 主协程结束时,关闭listener fmt.Println("服务器等待客户端建立连接...") // 等待客户端连接请求 conn, err := listener.Accept if err != nil { fmt.Println("accept err:", err) return } defer conn.Close // 使用结束,断开与客户端链接 fmt.Println("客户端与服务器连接建立成功...") // 接收客户端数据 buf := make(byte, 1024) // 创建1024大小的缓冲区,用于read n, err := conn.Read(buf) if err != nil { fmt.Println("read err:", err) return } fmt.Println("服务器读到:", string(buf[:n])) // 读多少,打印多少。 }
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FlippedNormals FlippedNormal 是一个提供计算机图形和 3D 资产的市场,您可以找到许多用于雕刻、建模、纹理、概念艺术、3D 模型、游戏资产或课程的高级资产! 使用说明:使用权限可能因型号而异。因此,在下载文件之前,请仔细检查每个下载页面上的许可证和使用权限。 32. NASA 3D NASA 3D网站是一个在线门户,提供与太空和各种NASA任务相关的大量三维模型和模拟。该网站是用户友好的,并提供有关每个型号的详细信息。该网站允许用户探索和下载几种不同格式的模型,包括 OBJ、STL 和 FBX,只需单击下载按钮即可。 使用说明: 要下载模型,只需单击模型页面上的下载按钮并选择所需的格式。 33. 3DAGOGO (Astroprint) 3DAGOGO 是一个提供广泛 3D 模型的网站,包括角色、车辆和建筑物。3DAGOGO 的独特功能之一是它专注于适合 3D 打印的模型,使其成为希望创建物理原型或模型的设计师的绝佳资源。要使用 3DAGOGO,设计师只需在网站上搜索他们正在寻找的模型类型,然后下载 STL 格式的文件。 使用说明: 要使用 3DAGOGO,只需搜索所需的 3D 模型类型并下载 STL 格式的文件。根据需要自定义模型,并确保在将其用于商业目的之前检查使用权限。 34. FreeCAD FreeCAD是一款了不起的3D建模软件,可让您在计算机上创建令人难以置信的3D设计。该软件可免费下载和使用,它提供了广泛的工具和功能,可用于创建用于各种目的的3D模型。 该网站易于浏览,您可以找到开始使用FreeCAD的所有必要信息。此外,该网站还提供一系列教程和指南,可帮助您了解 3D 建模的来龙去脉。 使用说明: 要下载模型,请访问网站并从库中选择所需的模型。该网站还提供了一系列使用该软件的教程和指南。 35. Pinshape Pinshape是一个提供一系列3D打印模型的网站。网站上提供的型号质量很高,因此您可以确保您的最终印刷产品看起来很棒。该网站提供了广泛的模型,包括从家居用品到小雕像和珠宝的所有物品。 但这还不是Pinshape所能提供的全部!该网站还允许用户上传和共享自己的3D模型。这意味着您不仅可以下载出色的模型,还可以通过分享自己的设计为社区做出贡献。此外,Pinshape 提供了一系列自定义选项,因此您可以调整和调整模型以满足您的特定需求。 使用说明: 要下载模型,请在网站上创建一个帐户,搜索所需的模型,然后单击下载按钮。该网站还为每种型号提供了一系列定制选项。 36.Yeggi Yeggi 提供了大量免费的 3D 模型,您可以下载各种格式的模型,例如 STL、OBJ 和 FBX。该网站易于使用,您可以按关键字、类别或特定网站搜索模型。 Yeggi 对于任何寻找 3D 模型的人来说都是一个很好的资源。它提供了大量的模型集合,从日常物品到复杂的机械,以及介于两者之间的一切。该网站的收藏量在不断增长,每天都有新的型号增加。 使用说明: 要下载模型,请在网站上搜索所需的模型,然后单击下载按钮。该网站还提供指向托管模型的原始网站的链接。 37. Open3DModel 来自开放3D模型的图像 Open3DModel具有各种类别的模型,包括建筑,车辆和角色。无论您需要建筑物,汽车还是人的3D模型,都可以在此网站上找到。 该网站易于浏览,您可以按类别或关键字搜索模型。每个模型都附带预览图像和详细信息,例如文件格式、大小和多边形数量。此信息可以帮助您选择适合您需求的模型。 使用说明: 要下载模型,请访问网站,从库中选择所需的模型,然后单击下载按钮。 使用最好的 3D 资产管理工具简化您的 3D 制作流程。立即试用它们,将您的 3D 项目提升到一个新的水平! 38. 3DExport 对于那些为其 3D 设计项目寻找 3D 模型、纹理和其他资源的人来说,该平台是一个很好的资源。该网站有大量模型可供选择,包括 3D 打印对象、游戏资产等。用户可以按类别、文件格式或价格范围浏览,以找到适合其项目的完美资源。此外,3DExport 还提供一系列教程和其他 3D 资源,以帮助用户提高技能并创建更令人印象深刻的设计。 使用说明: 要使用 3DExport,只需创建一个帐户并浏览可用型号。您可以按类别、格式和价格进行搜索,以找到所需的型号。找到喜欢的模型后,只需下载它并开始在您的项目中使用它。 39.Blend Swap Blend Swap是一个社区驱动的市场,提供与Blender软件兼容的各种免费3D模型。该平台允许用户共享和下载模型、纹理和其他资产,以便在他们的项目中使用。 使用说明: 创建免费帐户后,您可以浏览社区上传的大量3D模型。当您找到要使用的一个时,只需下载它并将其导入您选择的 3D 软件即可。 40. 3DShook 3DShook 是一个高级 3D 模型市场,提供一系列用于建筑、游戏等各个行业的高质量模型。该平台提供基于订阅的模型,具有不同的定价计划,允许用户访问一系列模型。 使用说明: 注册免费帐户后,只需浏览3D模型库,选择您喜欢的模型,然后以您需要的格式下载它们。 41. Smithsonian X 3D 史密森尼 X 3D 对于正在寻找历史文物和文物的高质量 3D 模型的设计师来说,这是一个独特的资源。该平台提供了大量3D模型,这些模型是根据史密森尼博物馆和研究中心中的真实物体扫描创建的。 使用说明:
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