3D列印決勝未來

本書內容包含3D列印的基礎知識與應用。3D列印技術已於市面上廣泛的運用，無論是學生、工作室或中小企業，都能盡情地藉由3D列印發揮無限創意。本書概述了3D列印，從入門到進階的軟體設計應用，讓準備學習3D列印或已經購買了3D列印機的讀者們，能夠透過此書在學習軟體應用方面，能夠有一個明確的方向指引。
本書中介紹了多款關於3D列印相關的免費試用軟體，能夠解決3D列印模型的各種疑難雜症，例如：破面修補、分割模型、卡榫製作、支撐材設計、3D掃描應用及後加工處理等。讓讀者以最經濟實惠的軟體資源，發揮最大的創意設計。

蘇英嘉

學歷
嶺東科技大學數位媒體設計所 碩士

教育經歷
長智造形設計學院講師
靜宜大學資訊傳播工程學系講師
嶺東科技大學數位媒體設計系講師
嶺東科技大學數位媒體設計系創意暨數位育成中心主任
景文科技大學視覺傳達設計系講師
朝陽大學傳播藝術系講師
亞洲大學數位媒體設計系講師
大同大學3D列印課程講師
高雄大學3D列印課程講師
三重商工3D列印課程
政治大學3D列印課程

經歷
Post Production 3D動畫師
動能無限科技設計總監

現職
中華國際文化創意交流協會設計執行總監

榮獲獎項
第10屆時報廣告金犢獎入選獎
第11屆時報廣告金犢獎入圍獎
第16屆時報廣告金犢獎優等獎
第17屆時報廣告金犢獎入圍
台灣校園國際網界博覽會銀獎
4C數位創作競賽遊戲提案組-金獎
4C數位創作競賽遊戲創作組-最佳造型獎
4C數位創作競賽平面組-創新獎
4C數位創作競賽遊戲提案組-昱泉國際贊助獎
4C數位創作競賽 遊戲提案組-銅獎
第26屆新一代設計展第7屆新一代設計競賽 數位媒體類-銀獎
中華電信電信加值應用大賽 入選
英國CyberGames Arena入圍
艾爾莎全國大專院校設計大賞總決賽第三名
CDT台灣原創角色藝術大賞 入圍獎

證照
原廠3Ds Max & 3Ds Max Design國際雙認證
全國技術士檢定─乙級廣告設計技術士

目錄
第一章 3D列印基礎知識
什麼是3D列印?
為什麼需要一台3D列印機?
第二章 3D列印採購指南
3D成形技術的種類
開放式與封閉式
國內服務的機種介紹
耗材種類選擇
第三章 成為創造者的第一步
自由的3D素材網站
超值好用的3D軟體
專業級3D軟體
3D模型掃描
第四章 3D列印模型製作─共享軟體入門篇
如何運用素材網站
平面向量轉3D列印
直覺式的3D建模
3D列印專用軟體
光學式3D掃描
第五章 3D列印模型製作技法─3DsMAX進階篇
尺寸比例、幾何形與線架構製作
車床成形及多邊形編輯
對稱成形及布林運算
鏤空成形
非接觸主動式3D掃描
3D掃描應用
FDM加工介紹
第六章 3D列印的發展運用
飲食文化
生活娛樂
美術工藝
醫療科技
附　錄
3D列印廠商及免費共享軟體
圖片來源及網站資料
贊助廠商

什麼是3D列印？
從2012年開始，3D列印的媒體報導與相關資訊，有如雨後春筍般的遍地竄出，但一般民眾是否能夠真正瞭解3D列印，並正確的使用3D列印，來幫助自己完成工作、生活、教育或研究的夢想，而不是像無頭蒼蠅一般，盲從的購買最新的商品而已。

首先，要進入3D列印的行列，我們先從3D列印的歷史來開始認識，現在普遍稱呼的「3D列印」實際上就是工業設計常用的RP快速成形（Rapid prototyping，RP），並使用電腦輔助繪圖（Computer Aided
Design，CAD）的操作，設計師將設計作品以3D建模的方式呈現，並透過工業用的快速成形機，一層一層的堆疊材料而成，材料上可以使用塑料、樹酯、金屬、陶瓷或類蠟等。目前一般市面所推出的桌上型機種，常用的以ABS與PLA這兩種材料為最多。

Rapid prototyping（快速成形，RP）最早被發明在1980年Carl Deckard博士所開發出來的選擇性雷射燒結（selective laser sintering，SLS）。但最早於商業化運用則是在1983年美國，由3DSystems的創辦人Charles Hull所研發，而當時第一款所推出的是光固化立體造型（Stereolithography，SLA）技術為主的3D成形。在這之後，市面上才又衍伸出現許多的不同的Rapid prototyping（快速成形，RP）機種，雖然後續出來的成形方式不同，但原理方式同樣都是運用了積層製造（Additive Manufacturing，AM）
技術來對3D模型做「分層切割」，並將每一層列印出來並堆疊成立體造型。

早期的3D列印機，由於專利及成本的考量，大多為工業型，應用於軍事、醫療、航太或精密工業等居多。想要使用3D列印技術必須要先有大把的鈔票以及銀彈（耗材）才能滿足硬體的需求；而在電腦輔助繪圖（Computer Aided Design，CAD）的部分，還需要經驗豐富的3D建模設計師才有辦法製作。而現今3D列印的專利已經逐漸到期，在專利成本降低，以及各方硬體成熟的狀況下，許多廠商紛紛推出十萬元以下的3D列印機種，這些機種大部分為熔融沉積造型（Fused Deposition Modeling，FDM）技術，與較早的技術所使用的材料並非相同。熔融沉積造型（Fused Deposition Modeling，FDM）的機種，目前材料以細條狀的ABS及PLA為主，比較起選擇性雷射燒結（selective laser sintering，SLS）或光固化立體造型 （Stereolithography，SLA），能降低更多的耗材成本，相對在耗材的保存上也比上述兩種技術容易許多。所以這也是熔融沉積造型（Fused Deposition Modeling，FDM）的機種會被最先被拿來開發製作為桌上型3D列印機的原因之一。但是在2013年市場的觀察下，已經有廠商陸續地在研發光固化立體造型 （Stereolithography，SLA）的機種，平均定價落在八萬至十五萬之間，3D列印專利才剛到期不超過兩年，價格卻一路直落，讓許多中小企業及個人工作室都負擔的起。未來幾年的發展，3D列印在品質、速度與價格，都還有很大的進步空間，真的是非常讓人期待。
為什麼需要一台3D列印機？
在過去，產品開發的過程中，原型製作的過程非常費時費力，原型是指商品開模大量製作前的試作。所以原型製作時非常的重要，當開模大量製作下去才發現產品有問題，所造成的損失是難以估計的悽慘。實際上原型製作的方式很多種，會針對產品的特性來挑選適合的方式，例如玩具公仔，原型製作上會採用黏土類型的材料，如果是塑膠產品，也許就會使用壓克力材質來打造原型。要是較堅硬的產品，也可以用電腦數值控制（Computer Numerical Control, CNC）來雕刻金屬材質製作，這些原型的製作過程都非常的費時費力；舉例來說，例如塑膠產品就必須具備加熱、削、切、磨等各項的技術與設備；如果將壓克力用電腦數值控制（Computer Numerical Control, CNC）來雕刻，又會浪費非常多的材料與成本。如果用的是工業級的3D列印Rapid prototyping（快速成形，RP）技術，那就更不用說了，打樣費用高得嚇人。

但現在，擁有Rapid prototyping（快速成形，RP）技術的「桌上型」3D列印機，只要所開發的產品不是太複雜的情況下，它可以讓你降低製作時間與成本，不需要特大的廠房空間，相關的列印軟體不是免費就是便宜易用，讓你在家也能輕輕鬆鬆做商品打樣。像玩具公仔在原型製作時，先以3D列印來製作素體的骨架外型，可以大大減少製作時間，並減少許多黏土材料，而且使用電腦輔助繪圖（Computer Aided Design ，CAD）來製作玩具公仔的原型，非常方便快速。塑膠產品則是最適合不過了，一台平均長寬高在40公分以內的3D列印機，在家裡就能輕鬆完成任何塑膠產品的打樣，不需要額外使用切或削的設備，縮短了加工的時間，也減少材料的浪費。金屬產品當然也可以先用塑膠材質來打樣測試外型，減少使用電腦數值控制（Computer Numerical Control, CNC）來打樣的次數，也大大的降低不少開發成本。

早在世界各地，已經有許多不同類型的設計師，早就開始用3D列印來結合節輔助創作或商品開發，如果你還不能瞭解3D列印對未來所可能造成的衝擊與進步，接下來後面的章節，會逐一的說明細節，讓讀者們能夠對3D列印有更深入的探討。