如何結合3D打印與三維逆向成型技術？
國內青少年3D打印教育專家貝勒老師在“知乎專欄-超級貝勒何” 中發布了系列文章《如何教會孩子玩轉3D打印100講》，本文為其中最新一期的第九講。在前面的兩講中，貝勒老師介紹了“如何選擇三維設計軟件”與“教學中三維切片軟件有什么用”，在這一講中貝勒老師談到了如何在中小學的課堂上將3D打印技術和三維逆向成型技術相結合，給學生們帶來一系列更為精彩的內容。以下為第九講的內容。
PS：這是對于有能力和有需求的學校、機構、家庭可以嘗試進行此類課程，千萬別因為學技術而添置設備，以防止造成不必要的“心塞”。
首先我們來解釋一下三維逆向成型技術的基本原理和三維掃描儀的類型。
三維逆向成型技術又被稱為三維掃描，就是已經在物理世界真實存在的東西轉化成為三維虛擬的數據，實際上就是“點陣云”，可以通過一些三維修復軟件再度轉化成為基礎的帶顏色（材質和貼圖）的三維模型。
上圖右上角中的“小朱朱老師”三維人像掃描成型對比圖就很說明問題，注意偏左邊的就是剛剛掃描完成的點陣圖，偏右的圖是上了材質的模型顯示。左上角是從三維掃描到最后成為三維模型所需要經歷的幾個步驟（只是過程演示），左下角的圖則是一款手持三維掃描儀的掃描過程。
并非這里提到的三維掃描儀就都是手持類型的，畢竟三維掃描儀屬于高精密數據采集儀器，手持掃描過程會存在很大程度上的不穩定因素，所以很多高精密的三維掃描儀是固定型設備，而我們現在看到的特效影視作品中那些逼真的CG形象，則是用到單反相機矩陣進行的三維掃描數據采集。這里多提一嘴，醫院里現在流行使用的核磁共振也是使用的相同原理來收集人體內部數據的，而所謂出現的報告則是其中一款切片圖像而已。
三維掃描儀的三種類型
這里可能講的技術有點多了，為減少更多專業術語給你造成不必要的煩惱，還是用貝勒老師的掃描成像結果給你來說明，盡管當時我的形象還是有點那個。這里特別要說的是，30秒左右的掃描結果就是下圖這樣，注意看我身體邊緣（頭頂，手心）部分藍色和白色標亮部分，這就是確實信息造成的模型不完整。也是希望通過這部分來說明，三維掃描技術的應用還需要操作人員的經驗。
第二，下面我們探討一下在中小學生的課堂中如何說明白這種復雜的技術。
再好的科技放在中小學的課堂都會非常難以控制，畢竟教師不是工程師，學生也不是技術通，要想做好科普甚至是項目式教學（PBL），最關鍵的就是要打破技術思維，用教學的視角來觀察。
這樣，我們來嘗試用SWOT分析解析一下：
中小學課堂如何使用三維掃描技術與3D打印分析
經過簡單的粗線條分析，你會發現貝勒老師是一個理想的樂觀派，盡管會技術、成本和成果是這兩項技術融合后在青少年學習過程中遇見的最大障礙，但是也并非不可破，通過軟性的探究性學習，以教學目的為導向就能夠簡單入手。
第三，如何落實一學期三維設計與三維逆向成型的課程。這第三點就是來回答上一個部分的答案，首先我先給出我們教學團隊的案例，在北京市第九十六中學，我們如何用一個學期將傳統的文物保護與三維逆向設計與3D打印結合的。
在圖中我們基本上展示出來一個學期如何帶領學生完成以“文物修復”與“創新設計”相結合的課程，并且將簡單的教學設計思路列出了提綱，可供教育工作者們參考與拍磚。實際上三維設計和3D打印的技術在青少年的課堂上遠遠不止文物修復這一種方向延伸，這完全可以被列為一種叫做“衍生式創新”的教育提供更廣闊的的空間，畢竟技術是工具，我們要發展更先進的教育理念，而不要做工具的仆人。
(責任編輯：admin)
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