月亮,古今中外都是人們寄托感情的一顆特殊的星球,所以才有“月亮代表我的心”。如果說(shuō)“摘下月亮送給你”過(guò)去只是一句玩笑話(huà),或者僅僅是情侶之間表達(dá)款款深情的話(huà),那么現(xiàn)在在王世棟和他創(chuàng)辦的北京紫晶立方科技有限公司里, “月亮”的的確確被變成了能放在手中、可觸可感的物件。
其實(shí),王世棟他們是利用3D打印技術(shù)模擬月球表面,打印出的這一款產(chǎn)品,是縮微版的月球燈。說(shuō)來(lái)簡(jiǎn)單,但技術(shù)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程并非僅有創(chuàng)意就足夠。月球的表面地勢(shì)起伏懸殊,要想真實(shí)地模擬出月球的樣子首先需要一個(gè)灰度圖,暗處為月海(山谷),亮處為山峰。由于月球繞軸自轉(zhuǎn)的周期與繞地球公轉(zhuǎn)的周期剛好相同,因此我們用肉眼始終只能觀(guān)察到月球的半個(gè)球面,大約占月球表面的59%,其余的41%則顯得相當(dāng)神秘。
王世棟介紹說(shuō):“3D打印的月球燈是完全按照月球表面的探月照片來(lái)還原的,絕對(duì)真實(shí)。月球燈的模型表面由基于灰度圖像的3D還原建模技術(shù)構(gòu)成,表面的凹凸明暗通過(guò)燈具表面浮雕厚薄的透光度不同表現(xiàn)出來(lái)。”王世棟和團(tuán)隊(duì)尋遍了NASA(美國(guó)國(guó)家航空航天局)和各類(lèi)天文網(wǎng)站,盡最大可能找到月亮的灰度圖來(lái)精準(zhǔn)建模。此后,他們又在思考,月球本來(lái)是反射太陽(yáng)光線(xiàn)的,他們的產(chǎn)品要想發(fā)光,就要自帶光源,從內(nèi)部透射,于是“月球燈”的想法就逐漸清晰了。這個(gè)迷你的月球不僅可以用來(lái)裝飾,還可以用作照明。經(jīng)過(guò)編程轉(zhuǎn)化灰度數(shù)值、多次的3D打印模型設(shè)計(jì)等工序,一共花了3個(gè)多月,他們終于完成了初代月球燈的設(shè)計(jì)。最終,一個(gè)直徑15厘米的月球燈,就要在0.2mm以下精度,盤(pán)旋雕琢1000分鐘,堆疊紋理1200層,才能打印出來(lái)。
后來(lái),王世棟團(tuán)隊(duì)又進(jìn)一步提升月球燈的技術(shù)含量。光源可以利用普通白燈泡、熒光燈、LED等,有了直徑15厘米、20厘米兩個(gè)尺寸,可以用按鈕或觸控開(kāi)關(guān),內(nèi)置可續(xù)航12小時(shí)充電電池等。現(xiàn)在的月球燈產(chǎn)品不僅立體完美地復(fù)制月球樣貌,而且兼具照明、觀(guān)賞、裝飾等功能。
這款月球燈并不是王世棟團(tuán)隊(duì)的第一個(gè)作品。1989年出生的他本科畢業(yè)于清華大學(xué),后來(lái)成為清華大學(xué)、德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)汽車(chē)系碩士研究生。2013年,王世棟和張抗抗等幾位志同道合的同學(xué)開(kāi)始創(chuàng)業(yè),他們研發(fā)了可以進(jìn)入普通家庭的3D打印機(jī),并開(kāi)始制作3D打印產(chǎn)品。2014年,他們創(chuàng)辦了北京紫晶立方科技有限公司,繼續(xù)在3D打印技術(shù)這一領(lǐng)域研發(fā)產(chǎn)品。月球燈就是他們的代表產(chǎn)品,他們希望能將科技變成可以捧在手心的光,點(diǎn)亮和溫暖人們的生活。
注:本文重點(diǎn)參考文章《摘下“月亮”送給你》(原載于2016年5月27日《北京日?qǐng)?bào)》)。