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隨著Chatgpt的推出和不斷升級，AI人工智能、大模型成為當下的熱點，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域中。那么，在3D打印領域，AI會帶來怎樣的變革？是否會引發(fā)3D打印領域新一輪的爆發(fā)呢？目前全球消費級3D打印機出貨量500萬臺/年，未來會不會是5000萬臺每年？3D打印農場會不會開遍全國的新動力？
傳統(tǒng)上，3D打印依賴于人類設計師來構思和創(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，通過利用機器學習算法和大量現有設計的數據集，AI系統(tǒng)可以自主生成各種各樣的創(chuàng)新和復雜的3D模型，涵蓋各行各業(yè)和應用領域。本文，南極熊來探討一下， 利用AI 自動生成 3D 模型的研究進展和對未來的展望。
用AI 生成3D模型的研究進展
3D建模是3D打印技術應用的必備技能，往往需要設計師從零開始自己去設計3D模型。當然，為了降低使用3D打印機的門檻，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打印機中進行打印。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計。
目前，已經有一些先進的 AI 生成 3D 模型工具嶄露頭角。它們能夠通過學習大量的現有 3D 模型數據，快速生成具有獨特創(chuàng)意和設計感的新模型。這些模型不僅形態(tài)多樣，而且在細節(jié)上也能達到令人驚嘆的程度。
麻省理工學院的研究人員開發(fā)了一種人工智能驅動的工具，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建的。它使用深度學習算法來幫助用戶，而不要求他們了解設計3D模型所需的技術規(guī)范。這款軟件不僅可以幫助新用戶，還將幫助經驗豐富的創(chuàng)客加快工作流程并提供更精細的控制點。
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 文件共享網站的目錄。通過查看在線提供的不同可打印對象，團隊可以開始了解 AI 如何分析和分解復雜的數字模型，并更好地理解 3D模型本身結構內的功能。
此外，英偉達也在布局AI生成3D模型，2024年他們宣布推出一種名為Latte3D的文本轉3D生成AI模型。模型能夠將簡短的文字描述轉換為物體和動物的精確三維模型，實現了一種近似于虛擬3D打印的效果。
據悉，生成的3D形狀采用了流行的標準渲染應用程序格式制作，這使得它們可以輕松地在虛擬環(huán)境中應用。這一技術有望廣泛應用于視頻游戲開發(fā)、廣告設計、工程項目以及機器人虛擬訓練場景中。鑒于這一發(fā)展趨勢，未來很可能會出現可靠的文本到3D打印文件轉換工具。
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3D模型的方式：圖片轉3D、文字轉3D和 文本到紋理。
AI自動生成3D模型的優(yōu)勢
與人工設計相比，通過AI自動生成3D模型具有諸多的優(yōu)勢，比如：
提高設計效率：傳統(tǒng)的3D打印模型設計過程繁瑣且耗時，而AI自動生成3D打印模型技術可以大大簡化設計流程，提高設計效率。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)就能迅速生成相應的3D打印模型。
降低設計門檻：傳統(tǒng)3D打印模型設計需要具備一定的專業(yè)知識和技能，而AI自動生成3D打印模型技術可以將設計門檻降到最低。普通用戶甚至無需掌握任何設計技巧，也能輕松創(chuàng)建出具有高度逼真度的3D打印模型。
豐富模型內容來源：AI自動生成3D打印模型技術可以為3D打印行業(yè)提供更加豐富的模型內容來源。通過學習大量的2D圖片和3D模型數據，AI系統(tǒng)可以自動識別和分析各種形狀和結構，從而生成多樣化的3D打印模型。
降低成本：AI自動生成3D打印模型技術可以有效降低3D打印成本。一方面，自動化的設計過程可以減少人工干預，降低人力成本；另一方面，通過優(yōu)化模型結構和材料選擇，可以提高打印速度和降低材料消耗，進一步降低成本。
實際上，南極熊在測試這些AI平臺的時候，發(fā)現依然存在著一定的門檻，要想用的好，還需要系統(tǒng)的學習和研究。
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容來源。無論是復雜的機械零件、精美的藝術品，還是各種實用的日常用品，都可以通過 AI 輕松生成模型并進行打印。這將極大地拓寬 3D 打印的應用范圍和可能性。
以 3D 打印農場為例，原本可能受限于模型設計的難度和成本，而 AI 生成 3D 模型的成熟將徹底改變這一局面。農場主可以生成大量的玩具模型，打印并售賣。甚至可以根據之前的爆款產品，來預測出未來可能會火爆的3D打印產品，并積極的去生產這些3D打印產品。
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)的設計技能，只需輸入一些簡單的需求和參數，就能獲得滿意的 3D 模型。這將進一步推動 3D 打印進入大眾生活，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。用戶可以根據自己的需求和喜好，輕松創(chuàng)建出獨一無二的3D打印模型。
智能化升級：未來的AI自動生成3D打印模型技術將實現更高程度的智能化。例如，通過結合物聯網(IoT)技術，實現遠程控制和監(jiān)控；通過引入語音識別和自然語言處理技術，實現與用戶的自然交互等。
跨領域應用：AI自動生成3D打印模型技術有望在建筑、醫(yī)療、教育等多個領域得到廣泛應用。例如，在建筑設計領域，設計師可以利用AI技術快速生成各種建筑構件的3D打印模型；在醫(yī)療領域，醫(yī)生可以根據患者的CT或MRI數據，自動生成相應的生物組織3D打印模型等。
產業(yè)鏈整合：隨著AI自動生成3D打印模型技術的成熟，未來可能出現一批專門提供AI設計服務的企業(yè)和平臺。這些企業(yè)和平臺將整合上下游資源，為整個3D打印產業(yè)鏈提供更加便捷高效的服務。
總之，人工智能AI自動生成3D打印模型技術的成熟將為3D打印行業(yè)帶來一次新的騰飛。通過提高設計效率、降低設計門檻、豐富模型內容來源和降低成本等方面的優(yōu)勢，AI技術將推動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打印模型技術將呈現出個性化定制、智能化升級、跨領域應用和產業(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量和準確性，如何保護知識產權等問題都需要我們去認真思考和解決。
但不可否認的是，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 打印將在各個領域展現出更加驚人的應用成果，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)帶來深遠的影響。3D 打印農場也只是其中的一個縮影，更多的可能性等待著我們去探索和發(fā)掘。
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