南极熊导读：随着Chatgpt的推出和不断升级，AI人工智能、大模型成为当下的热点，2024年的高考题目甚至也以人工智能为主题。目前，人工智能正渗透到各个领域中。那么，在3D打印领域，AI会带来怎样的变革？是否会引发3D打印领域新一轮的爆发呢？目前全球消费级3D打印机出货量500万台/年，未来会不会是5000万台每年？3D打印农场会不会开遍全国的新动力？
△把3D打印出来的南极熊吉祥物，拍张照片，上传到voxcraft这个AI自动生成3D模型的平台，得到看起来很逼真的吉祥物3D模型
传统上，3D打印依赖于人类设计师来构思和创建模型。然而，这个过程可能耗时，并且受到人类想象力和专业知识的限制。引入AI生成的模型，通过利用机器学习算法和大量现有设计的数据集，AI系统可以自主生成各种各样的创新和复杂的3D模型，涵盖各行各业和应用领域。本文，南极熊来探讨一下，利用AI自动生成3D模型的研究进展和对未来的展望。
△将南极熊的2D图片logo转为3D模型
用AI生成3D模型的研究进展
3D建模是3D打印技术应用的必备技能，往往需要设计师从零开始自己去设计3D模型。当然，为了降低使用3D打印机的门槛，有一些3D模型平台可以提供各种各样的模型，让人直接下载并输入3D打印机中进行打印。但是，模型库的覆盖面也有限，不能满足每个人的使用需求。很多3D模型依然需要去重新设计。
目前，已经有一些先进的AI生成3D模型工具崭露头角。它们能够通过学习大量的现有3D模型数据，快速生成具有独特创意和设计感的新模型。这些模型不仅形态多样，而且在细节上也能达到令人惊叹的程度。
麻省理工学院的研究人员开发了一种人工智能驱动的工具，可以轻松定制3D模型。这款程序被称为Style2Fab，是围绕人工智能程序构建的。它使用深度学习算法来帮助用户，而不要求他们了解设计3D模型所需的技术规范。这款软件不仅可以帮助新用户，还将帮助经验丰富的创客加快工作流程并提供更精细的控制点。
为了更好地了解人工智能如何与用户一起完成3D打印项目，研究人员研究了Thingiverse等在线STL文件共享网站的目录。通过查看在线提供的不同可打印对象，团队可以开始了解AI如何分析和分解复杂的数字模型，并更好地理解3D模型本身结构内的功能。
此外，英伟达也在布局AI生成3D模型，2024年他们宣布推出一种名为Latte3D的文本转3D生成AI模型。模型能够将简短的文字描述转换为物体和动物的精确三维模型，实现了一种近似于虚拟3D打印的效果。
△LATTE3D可以解释高度具体的文本提示以生成3D模型
一年前，人工智能模型需要一个小时才能生成这种质量的3D视觉效果，而Latte3D仅需要10到12秒。NVIDIA研究人员在其演示中使用了单个RTXA6000GPU几乎可以立即生成3D形状。
△在对比测试中，其它AI模型需要20秒到30分钟以上才能生成输出，而LATTE3D只需400毫秒即可生成类似的渲染
南极熊统计了目前市面上的一些自动生成3D模型的平台：
AI自动生成3D模型的优势
与人工设计相比，通过AI自动生成3D模型具有诸多的优势，比如：
提高设计效率：传统的3D打印模型设计过程繁琐且耗时，而AI自动生成3D打印模型技术可以大大简化设计流程，提高设计效率。用户只需上传一张2D图片或描述所需物体的基本特征，AI系统就能迅速生成相应的3D打印模型。
降低设计门槛：传统3D打印模型设计需要具备一定的专业知识和技能，而AI自动生成3D打印模型技术可以将设计门槛降到最低。普通用户甚至无需掌握任何设计技巧，也能轻松创建出具有高度逼真度的3D打印模型。
降低成本：AI自动生成3D打印模型技术可以有效降低3D打印成本。一方面，自动化的设计过程可以减少人工干预，降低人力成本；另一方面，通过优化模型结构和材料选择，可以提高打印速度和降低材料消耗，进一步降低成本。
实际上，南极熊在测试这些AI平台的时候，发现依然存在着一定的门槛，要想用的好，还需要系统的学习和研究。
AI生成3D模型将会为行业带来什么变革？
以3D打印农场为例，原本可能受限于模型设计的难度和成本，而AI生成3D模型的成熟将彻底改变这一局面。农场主可以生成大量的玩具模型，打印并售卖。甚至可以根据之前的爆款产品，来预测出未来可能会火爆的3D打印产品，并积极的去生产这些3D打印产品。
另一方面，AI生成3D模型的便捷性将吸引更多的人参与到3D打印中来。普通用户无需具备专业的设计技能，只需输入一些简单的需求和参数，就能获得满意的3D模型。这将进一步推动3D打印进入大众生活，激发更多的创新和创造力。
△摆摊卖3D打印的玩具
个性化定制：随着AI技术的不断发展，未来的3D打印模型将更加注重个性化定制。用户可以根据自己的需求和喜好，轻松创建出独一无二的3D打印模型。
智能化升级：未来的AI自动生成3D打印模型技术将实现更高程度的智能化。例如，通过结合物联网（IoT）技术，实现远程控制和监控；通过引入语音识别和自然语言处理技术，实现与用户的自然交互等。
跨领域应用：AI自动生成3D打印模型技术有望在建筑、医疗、教育等多个领域得到广泛应用。例如，在建筑设计领域，设计师可以利用AI技术快速生成各种建筑构件的3D打印模型；在医疗领域，医生可以根据患者的CT或MRI数据，自动生成相应的生物组织3D打印模型等。
产业链整合：随着AI自动生成3D打印模型技术的成熟，未来可能出现一批专门提供AI设计服务的企业和平台。这些企业和平台将整合上下游资源，为整个3D打印产业链提供更加便捷高效的服务。
仍然面临的挑战
当然，随着AI生成3D模型成熟所带来的爆发，也会面临一些挑战。例如，如何确保生成模型的质量和准确性，如何保护知识产权等问题都需要我们去认真思考和解决。
但不可否认的是，AI生成3D模型的成熟必将为3D打印带来前所未有的机遇和发展动力。我们有理由相信，在不久的将来，3D打印将在各个领域展现出更加惊人的应用成果，而这一切都将始于AI生成3D模型的突破与成熟。让我们拭目以待，共同见证这一激动人心的科技变革所带来的辉煌未来。
总之，AI生成3D模型的成熟将成为3D打印新一轮爆发的重要催化剂，为我们的生活和各个行业带来深远的影响。3D打印农场也只是其中的一个缩影，更多的可能性等待着我们去探索和发掘。
南极熊后记
想象一下，如果我们就像使用手机拍照一样，可以简单轻易去创造出3D打印模型，遇到喜欢的，就直接在家里的3D打印机打印出来，或者发订单给3D打印农场主帮忙代打，那就大大变革我们现有的3D打印应用逻辑体现和场景了。值得期待！
首届3D打印农场大会
参会人员构成：3D打印农场主及合伙人、3D打印农场从业者、3D打印农场设备商/材料商、3D打印农场服务购买方、3D打印农场行业媒体、制造业、消费品行业观众。