它就是3D可視化技術(shù)

當(dāng)一塊鋼鐵被鍛造之前或者一塊設(shè)計(jì)好電路板被送入工廠生產(chǎn)之前，工程師都需要依靠3D模型呈現(xiàn)虛擬的實(shí)物來(lái)進(jìn)一步確保他們的設(shè)計(jì)，然后才能夠投入大量的金錢(qián)和時(shí)間成本進(jìn)行實(shí)際的生產(chǎn)。現(xiàn)在你不需要再在這方面花費(fèi)太多的成本就可以利用這項(xiàng)技術(shù)了，由于2016年市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的持續(xù)火熱，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的成本也在不斷的下降。這意味著任何人，包括剛起步的創(chuàng)業(yè)公司和制造商都可以利用3D可視化技術(shù)了。

下面我將向一個(gè)非常輕量化的工作流程，當(dāng)然也是我在實(shí)際工程中所采用的，適用于整體外殼設(shè)計(jì)、機(jī)械組件、PCB設(shè)計(jì)和UI等。重要的是我們借助幾乎免費(fèi)的設(shè)計(jì)工具和服務(wù)就可以實(shí)現(xiàn)了。以下是具體詳情介紹：

圖1-2 分析儀項(xiàng)目早期概念圖，照片有GreenShoe Garage公司提供

1. 創(chuàng)建3D對(duì)象：目前有很多工具可以用來(lái)從頭創(chuàng)建3D文件。當(dāng)然工具的復(fù)雜性也各不相同，有專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的軟件如AutoCAD和Catia，還有一些專(zhuān)門(mén)用于創(chuàng)建基本的3D組件的軟件，如Tinkercad。我傾向于使用SketchUp和123D Design這兩款軟件。我借助這些工具設(shè)計(jì)了項(xiàng)目的整體外殼和機(jī)械組件。對(duì)于電子設(shè)計(jì)部分，任何一款流行的PCB工具都能夠?qū)С鲭娐钒逶O(shè)計(jì)的3D模型。最后就是如何將所有組件集成在一起，這樣才能夠從總體上審視你的設(shè)計(jì)。因此你需要將所有組件保存成標(biāo)準(zhǔn)的3D文件格式，例如.OBJ或者.STL等，然后我們就可以進(jìn)行下一步了。

2. 安裝Apps：谷歌Cardboard是在2014年開(kāi)發(fā)者大會(huì)上推出的一款非常便宜的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，適用于Android和iOS設(shè)備。App本身是免費(fèi)的，而頭戴式“護(hù)目鏡”售價(jià)僅為5美元。與此同時(shí)谷歌也推出了一款用戶可以自己制作的解決方案，用剩下的包裝紙板就可以實(shí)現(xiàn)。這樣我們借助“Cardboard”App和“護(hù)目鏡”轉(zhuǎn)眼間就搭建了一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)的方案，成本不超過(guò)一頓午飯，而且CardboardApp本身內(nèi)置了一些3D Demos，主要是3D可視化引擎。為了觀看我們自定義的3D模型，我用了另一款工具Sketchfab。

圖3-4Cardboard應(yīng)用將很多智能手機(jī)變成了VR眼鏡。當(dāng)然花費(fèi)僅10美元你也可以實(shí)現(xiàn)。照片有GreenShoe Garage公司提供

3. 查看3D模型：Sketchfab是一款基于網(wǎng)頁(yè)的服務(wù)，允許用戶上傳各種3D模型文件并且分享，當(dāng)然其他人可以線上查看。你可以注冊(cè)一個(gè)賬號(hào)并且上傳你之前創(chuàng)建好的.STL或者.OBJ文件，然后在電腦上查看這些文件并確定是否已經(jīng)正確上傳。但是為了充分體驗(yàn)3D可視化，在iOS或者Android設(shè)備上打開(kāi)瀏覽器并且進(jìn)入到Sketchchfab網(wǎng)址，選擇你想看的3D模型組件然后將手機(jī)放入到護(hù)眼鏡中。轉(zhuǎn)眼間你就可以觀看3D立體畫(huà)面了，真是太棒了！

3D合作的力量

通過(guò)網(wǎng)上分享設(shè)計(jì)世界上不同地方的人就可以進(jìn)行合作而不需要聚集在一起。除非你親自看見(jiàn)或者親自動(dòng)手試試，否則很難解釋3D技術(shù)所帶來(lái)的方便。前期在3D模型方面付出的時(shí)間和精力都不會(huì)白費(fèi)的，我們能夠?qū)崿F(xiàn)排除一些錯(cuò)誤，如PCB上LED燈的位置與外殼上的位置不匹配等。而且在批量生產(chǎn)之前你就可以從整體查看和體驗(yàn)?zāi)愕?a target="_blank">產(chǎn)品設(shè)計(jì)，對(duì)于專(zhuān)業(yè)人員和業(yè)余愛(ài)好者都是福音，多虧了這些低成本甚至免費(fèi)的軟件工具的不斷發(fā)展。