3D打印與VR虛擬現(xiàn)實 誰是科技界的意淫者？

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這幾年大火的兩個科技前沿產(chǎn)品就是3D打印和VR。一個關(guān)注現(xiàn)實，一個聚焦虛擬。孰輕孰重，一直是科技圈討論的話題，就像工業(yè)興國還是金融興國的討論一樣，各自有不同的觀點。近日，筆者就在朋友圈偶然看到這樣的一句話：3D打印是造福人類的高科技，VR是一種意淫，相比VR這種體驗性的東西，3D打印才是真正為人類做實事。作為一名3D打印行業(yè)的從業(yè)者，這句話引起了筆者的興趣，干脆我們就來個簡單的對比分析吧。文章較長，請耐心看完。

關(guān)注科技的朋友們最近可能被一個詞匯反復(fù)沖擊著腦細胞，那就是VR。自從筆者參觀了一次科技類盛會CES Asia 2016之后，發(fā)現(xiàn)展會上眾多VR新品幾乎需要整整一天的時間才能夠體驗一遍，VR參展產(chǎn)品數(shù)量之大幾乎可以用半壁江山來形容，其熱鬧程度唯有兩年前的3D打印可與之匹敵。

CES Asia 2016展會現(xiàn)場，VR展品占據(jù)了半壁江山

兩年前的3D打印到底有多火呢？可以這樣來形容：如果你去一家咖啡館，隨便找個地方坐下來就有機會聽到旁人在討論3D打印。而2016年據(jù)說又會是VR元年，突然覺得這句話似乎很耳熟，因為在2013年的時候，人們都稱這一年是3D打印的元年，這才3年的時間，這么快就改朝換代了？

3D打印：制造方式的變革

所謂3D打印，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或者塑料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印并不是一項全新的技術(shù)，這項技術(shù)誕生于上世紀80年代，距今已有30余年的發(fā)展歷史。但無論怎么說，從2012年奧巴馬高呼“我們要用3D打印拯救美國，打敗中國制造”那一刻起，3D打印才真正被大眾所認知，之后才逐漸進入了人類的生活。

3D打印也被叫做“增材制造”，被稱為新一代生產(chǎn)制造業(yè)的顛覆者，這樣形容并不是沒有道理的。與傳統(tǒng)CNC（Computer numerical control的簡稱，計算機數(shù)字控制機床）加工方式不同，3D打印完全是數(shù)字化的，而且使用材料堆積的方式，并不會造成材料的浪費。

傳統(tǒng)加工制造可能會帶來材料的巨大浪費，比如，你拿著一大塊金塊去雕刻一副純金打造的牌匾，利用傳統(tǒng)切削等工藝，不知道要浪費掉多少材料。而且，3D打印過程是完全自動化的，幾乎不需要人在現(xiàn)場看護和值守。3D技術(shù)還有一個優(yōu)點在于，無需機械加工或者任何模具就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低成本。

除了節(jié)省材料之外，3D打印還能優(yōu)化制造環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印不必事先制造模具，也不必通過復(fù)雜的鍛造工藝就可以得到最終產(chǎn)品，因此，在生產(chǎn)上可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、節(jié)約材料和節(jié)省能源。3D打印技術(shù)適合新產(chǎn)品的開發(fā)、快速單件以及小批量零件制造、復(fù)雜形狀零件的制造、模具的設(shè)計與制造等。因此，3D打印產(chǎn)業(yè)受到了國內(nèi)外越來越廣泛的關(guān)注，將成為下一個具有廣闊發(fā)展前景的朝陽產(chǎn)業(yè)。

3D打印在各個行業(yè)的應(yīng)用

前幾年，3D打印概念股被炒作得很厲害，大有大紅大紫的趨勢，其實是噱頭大過實際用途。在資本市場，3D打印概念仿佛一件神奇外衣，任何披上它的個股都能一飛沖天。甚至一些業(yè)績乏善可陳的上市公司，只要想方設(shè)法與3D打印概念沾邊，股價都會飆升，成為不折不扣的“妖股”。再加上媒體大肆宣傳報道，為這項酷炫的時髦技術(shù)增添了幾分神秘感。

3D打印概念仿佛一件神奇外衣，任何披上它的個股都能一飛沖天

近幾年來，3D打印發(fā)展從炒作逐漸歸于理性，更多地是利用這項技術(shù)造福人類，目前人們已經(jīng)可用這項技術(shù)打印各種東西，日常生活中可以打印服裝、生活小玩具、裝飾品等，此外在軍工領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域等也都能找到3D打印的影子。

3D打印的時裝

日常生活中，3D打印的珠寶、鞋子、衣服、小飾品、小玩具、食品等都已經(jīng)實現(xiàn)。3D打印技術(shù)在走秀時裝領(lǐng)域并不陌生，3D打印的時裝個性張揚、時尚靚麗，幾乎成為每個走秀時裝專場上一道靚麗的風(fēng)景線。除了衣服，3D打印的還有鞋子、增高鞋墊兒等這些我們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵贰?D打印最大的特點就是可以實現(xiàn)私人定制。例如鞋子，3D掃描儀可以根據(jù)不同的腳部特征定制不同的鞋子，有些量體裁衣的韻味。當然，珠寶首飾也是3D打印技術(shù)應(yīng)用的主要方向。

美國雷神公司將3D打印技術(shù)用于導(dǎo)彈制作

在軍工領(lǐng)域，3D打印技術(shù)給裝備保障帶來的變化是革命性的。在未來信息化戰(zhàn)場上，無論武器裝備處于任何位置，一旦需要更換損毀的零部件，技術(shù)人員可以隨時利用攜帶的3D打印機，直接把所需的部件一個一個打印出來，裝配起來就可以讓武器裝備重新投入戰(zhàn)場。

3D打印的人體器官

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)倍受青睞，應(yīng)用范圍也已經(jīng)超出我們的想象。就目前來看，3D打印主要用于快速制作人體器官模型。比如肝臟、心臟、耳鼻、皮膚等人體器官，都可以通過3D打印而獲得。如今，通過3D打印制造的醫(yī)療植入物這種技術(shù)已被應(yīng)用于制造更好的鈦質(zhì)骨植入物、義肢以及矯正設(shè)備。

3D打印或?qū)⒏淖兾磥砩?/strong>

3D打印是一項被寄予厚望的顛覆性技術(shù)，不僅可以改變工業(yè)生產(chǎn)，更可以進入生活，改變注諸如醫(yī)療、食品、禮品、玩具等各種現(xiàn)實生活方式。在CES大會上，3D打印是一大熱點，展會上展示的3D打印技術(shù)正在大步走向成熟化、規(guī)?；嵱没鸵子没?。

年初美國CES展會現(xiàn)場：“星戰(zhàn)”帝國沖鋒隊隊員，3D Systems掃描儀和打印機打造而成

目前，國外已經(jīng)通過3D打印技術(shù)成功地打印出了槍支、自行車、汽車、電控飛行器等物。去年，美國3D打印服務(wù)提供商已經(jīng)打印了75萬種產(chǎn)品，數(shù)量之多令人驚嘆。我國的3D打印技術(shù)發(fā)展也頗為可觀，目前世界上最大的3D打印機，正是出自我國的科技工作者之手，包括天宮一號的零部件，也都使用了3D打印技術(shù)。

近年來，3D打印成為NASA開發(fā)宇宙的首選技術(shù)之一

科學(xué)家們做過這樣的暢享：未來，也許建筑工地上只需要一臺超大型的3D打印機，就可以自動打印樓房；給月球發(fā)射幾臺3D打印機，就能就地取材打印出一個月球基地；如果生病了某個器官要換掉，無需找匹配的器官源，只要在患者身上取出一些干細胞培養(yǎng)成打印原料，然后利用3D打印機就可以復(fù)制一個一模一樣的器官進行移植。

西安3D打印別墅

有人把3D打印技術(shù)之于制造業(yè)的重要性比作噴墨打印機之于印刷業(yè)。如果3D打印真的能夠達到普通打印機的普及程度，那么，生活中需要工廠生產(chǎn)的商品，就像有了打印機我們依舊需要買書、買雜志一樣，但是對于那些質(zhì)量要求不是很高的物品，都可以通過3D打印機來解決了。未來我們再去超市購物，購物清單上可能要寫著：打印鋁一斤；打印塑料半斤；打印肉丸2斤……

至今難以飛入尋常百姓家

不過3D打印讓人詬病的地方在于，打印成本過高，總體來看不夠?qū)嵱?。比如，打印出一個人體肖像，如果去照相館花個幾十塊錢就能解決的問題，如果選擇3D打印出一個1:1等比例的肖像，起碼也得上千元。而且時間成本也非常高。

國內(nèi)一些3D打印記夢館，因價格高昂、客源稀少而生存艱難

3D打印雖然有顛覆制造業(yè)的巨大潛力，但是目前離“飛入尋常百姓家”還有很長一段距離。制造業(yè)大王郭臺銘曾經(jīng)這樣形容過3D打印：“這東西連電池都打印不了，要它有何用？廣義理解，現(xiàn)在的流水線就是3D打印，早就不是什么新鮮概念，新技術(shù)的應(yīng)用，最重要的因素就是成本，你搞出個比傳統(tǒng)行業(yè)貴幾十倍、上百倍的東西，誰用誰破產(chǎn)！”

制造業(yè)大王郭臺銘唱衰3D打印，并說過：“3D打印要是有用我郭字倒著寫?！?/p>

這段話一針見血地指明了3D打印的缺陷所在，就是打印成本過高，沒有什么實際用途，這讓筆者想起了中國的一些花架子式的武術(shù)和西方搏擊術(shù)，比如某些用來展示的中國武術(shù)表面上看起來招式繁多，花里胡哨，但是真正談到武術(shù)的實用性卻差了很多，不像西方搏擊術(shù)能夠招招制敵，比如人們喜歡看的美國拳王爭霸賽，里面的招式基本都是真功夫，一腳一拳都可能讓對手倒地。雖然這樣舉例不太恰當，但足以說明一個道理：既然3D打印無法做到實用性，到頭來只能落個讓人評頭論足的地步。也許隨著技術(shù)的進步，這一問題逐漸會得到改觀，但在近期恐怕還難以改善。

VR技術(shù)：娛樂行業(yè)的顛覆者

如果說3D打印是顛覆制造業(yè)的，那么，VR就是顛覆娛樂業(yè)的。什么是VR呢？所謂VR其實就是Virtual Reality的縮寫，翻譯成中文就是虛擬現(xiàn)實的意思。顧名思義，就是通過技術(shù)手段創(chuàng)造出一種逼真的虛擬的現(xiàn)實效果。

娛樂是最剛性的需求，游戲、電影這些典型的娛樂場景，都是大家舍得大把花錢的領(lǐng)域。VR技術(shù)的發(fā)展，未來將廣泛應(yīng)用于游戲、觀影、看房、旅游、在線教育等諸多領(lǐng)域，VR的巨大潛能吸引著很多初創(chuàng)公司研發(fā)該技術(shù)，有望顛覆整個PC端。

全球各大知名分析機構(gòu)都非?？春肰R行業(yè)，并紛紛做出相關(guān)市場評估，國際知名市場分析機構(gòu)HS認為，2016年將有700多萬部VR設(shè)備投入使用。知名分析機構(gòu)ABI Research則預(yù)測，VR（虛擬現(xiàn)實）設(shè)備在未來五年將會快速增長，其間年復(fù)合增長幅度為106%，到2020年VR設(shè)備將達到4300萬件。有可能像PC的出現(xiàn)一樣成為游戲規(guī)則的顛覆者。

VR技術(shù)的發(fā)展也是一波三折

2016年被稱為VR元年，但是不得不說的是，虛擬現(xiàn)實并不是新鮮事，至少在70、80代的人群中有不少人在十年前就有可能試玩過任天堂的第一款VR設(shè)備Virtual Boy，而在當時，這款VR一體機并沒有得到市場認可，銷量慘淡，沒過多久，VR就被人們遺忘了?，F(xiàn)在，雖然VR給人體驗不同，但是當時和現(xiàn)在也有不少相似之處，比如VR設(shè)備高昂的售價，還有同樣看起來很奇怪的外形設(shè)備，這些相似之處讓不少人認為VR又火起來了。

1995年任天堂發(fā)售的3D游戲機VIRTUAL BOY

早在90年代，就已經(jīng)有3D游戲上市，虛擬現(xiàn)實在當時也引發(fā)了類似于當前的關(guān)注度。例如，游戲方面有Virtuality的虛擬現(xiàn)實游戲系統(tǒng)和任天堂的Vortual Boy游戲機，電影方面有《異度空間》(Lawnmower Man)、《時空悍將》(Virtuosity)和《捍衛(wèi)機密》(Johnny Mnemonic)，書籍方面有《雪崩》(Snow Crash)和《桃色機密》(Disclosure)。

VR題材電影《捍衛(wèi)機密》(Johnny Mnemonic)

但是，當時的虛擬現(xiàn)實技術(shù)沒有跟上媒體不切合實際的想象，例如，3D游戲畫質(zhì)較差，價格高，時間延遲，設(shè)備計算能力不足等。最終，這些產(chǎn)品以失敗告終，因為消費者對這些技術(shù)并不滿意，所以第一次虛擬現(xiàn)實熱潮就此消退。

2014年Facebook以20億美元收購Oculus后，掀起一股虛擬現(xiàn)實熱

2014年，F(xiàn)acebook以20億美元收購Oculus后，類似的虛擬現(xiàn)實熱再次襲來。在過去的兩年中，虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域共進行了225筆風(fēng)險投資，投資額達到了35億美元。Digi-Capital數(shù)據(jù)（2015年12月）顯示，過去12個月各企業(yè)在虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的投資額已突破10億美元。

VR行業(yè)的發(fā)展?jié)摿τ卸啻螅?/strong>

按照Digi-Capital預(yù)測，虛擬現(xiàn)實硬件和軟件市場潛力將達到1500億美元規(guī)模，預(yù)計未來5年復(fù)合增長率超過100%。而據(jù)游戲行業(yè)分析公司Superdata預(yù)測，到2017年底將會賣出7000萬臺虛擬現(xiàn)實頭顯，帶來88億美元的虛擬現(xiàn)實硬件盈利和61億美元的虛擬現(xiàn)實軟件盈利。

軍事仿真訓(xùn)練與演練是虛擬現(xiàn)實技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用最早、最多的一個領(lǐng)域，美國國防部將虛擬現(xiàn)實技術(shù)列為21世紀保證美軍優(yōu)勢地位的7大關(guān)鍵技術(shù)之一，并應(yīng)用于軍事演練，帶來了軍事演練觀念和方式的變革，推動了軍事演練的發(fā)展。

在游戲應(yīng)用方面，從最初的文字MUD游戲，到二維游戲、三維游戲，再到網(wǎng)絡(luò)三維游戲，游戲在保持其實時性和交互性的同時，逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加強。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展和軟硬件技術(shù)不斷進步，虛擬現(xiàn)實游戲必將為人類娛樂、教育和經(jīng)濟發(fā)展做出新的更大的貢獻。

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)μ摂M現(xiàn)實技術(shù)有著巨大的應(yīng)用需求，目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已初步應(yīng)用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練、遠程會診、手術(shù)規(guī)劃及導(dǎo)航、遠程協(xié)作手術(shù)等方面，某些應(yīng)用已成為醫(yī)療過程不可替代的重要手段和環(huán)節(jié)。

在工業(yè)領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實技術(shù)多用于產(chǎn)品論證、設(shè)計、裝配、人機工效和性能評價等。代表性的應(yīng)用，如模擬訓(xùn)練、虛擬樣機技術(shù)等已受到許多工業(yè)部門的重視。20世紀90年代美國約翰遜航天中心使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對哈勃望遠鏡進行維護訓(xùn)練，波音公司利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助波音777的管線設(shè)計就是典型的成功范例。

教育文化也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域?，F(xiàn)在虛擬現(xiàn)實已經(jīng)成為數(shù)字博物館和科學(xué)館、大型活動開閉幕式彩排仿真、沉浸式互動游戲等應(yīng)用系統(tǒng)的核心支撐技術(shù)。在數(shù)字博物館或科學(xué)館方面，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以進行各種文獻、手稿、照片、錄音、影片和藏品等文物的數(shù)字化和展示。對這些文物展品高精度的建模也不斷給虛擬現(xiàn)實建模方法和數(shù)據(jù)采集設(shè)備提出更高的要求，推動了虛擬現(xiàn)實的發(fā)展。

VR行業(yè)，想說愛你不容易

雖說VR有著很大的潛能，很有可能會徹底改變電子娛樂的局面，但是這個行業(yè)還存在著至少令人擔(dān)憂的八大困擾，比如過低的分辨率、缺乏高質(zhì)量的游戲、產(chǎn)能不足、不能進行無線連接、不知道現(xiàn)實中發(fā)生的一切、昂貴的價格、眩暈問題、缺乏互動等。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一門年輕的科學(xué)技術(shù)，雖然在很多領(lǐng)域的實際應(yīng)用已經(jīng)相當成熟，但是總體來說處于發(fā)展的初期階段，尚存在很多待解決的問題。從運行環(huán)境來看，相關(guān)的軟、硬件標準急需定。外設(shè)方面，虛擬現(xiàn)實設(shè)備與之的匹配與交互急需提升。而且，虛擬現(xiàn)實設(shè)備的佩戴舒適感也同樣不容忽視。

雖然現(xiàn)在我們每天都能看到不少有關(guān)VR的內(nèi)容，但是目前在國內(nèi)的狀況是，VR從根本上還沒有普及，體驗過VR的人也只占小部分人數(shù)，在這小部分人中，其中體驗較差的VR盒子的人數(shù)占了90%以上，這些VR盒子在淘寶上賣的便宜，但是根本不能和高昂的VR設(shè)備相比，等消費者體驗二三十分鐘后，大部人可能因為頭暈癥從而摘下來，一般買了三周過后就再也不會用這個設(shè)備了，在他們的心目中，可能認為VR設(shè)備不過如此而已，而售價高昂的設(shè)備一般很少有人買，即使它帶來的體驗完全和VR盒子帶來的體驗感覺完全不同。

我們都知道，了解一個VR產(chǎn)品的好壞除了硬件、交互方面以外，還有內(nèi)容，當下，很多VR視頻就十五分鐘以內(nèi)的樣子，帶上VR設(shè)備后，佩戴者會因為體驗超過十五分鐘而感到頭暈，造成這些原因的是移動處理器在計算能力和渲染能力方面的限制。

除了上述問題，在今年年初國際知名心理學(xué)家Cyriel Diels就表示過VR會影響人類的大腦認知，當用戶停止使用VR后，大腦需要重新調(diào)整狀態(tài)來適應(yīng)現(xiàn)實的世界。從以上幾點看起來VR的未來似乎并沒有那么樂觀，而且科技水平的限制，所以有人認為VR并不會取代手機或者PC，頂多就是個模擬體驗工具。

雖然現(xiàn)在市面上推出了各種各樣的VR設(shè)備，像體驗感稍微好些的VR設(shè)備，例如HTC Vive、Oculus Rift、PS、VR等這些昂貴的設(shè)備一般很少有人去買，畢竟一個新東西出現(xiàn)在人們視野中，并不會立刻被人接受，還有其設(shè)備高昂的價格也會成為VR設(shè)備未來普及的一個難點。

3D打印與VR 誰在意淫？

雖然筆者從事3D打印行業(yè)，跟著兩個明星概念都有些相關(guān)性，從本質(zhì)上講，3D打印是把虛擬的東西實物化，而VR則恰好相反，它把實際的東西虛擬化，他們的內(nèi)容都應(yīng)該是3D的。

3D游戲

3D打印由于其強大的可塑性，創(chuàng)意能夠在一定時間的打印之后面世，讓以往工廠級別的生產(chǎn)過程能夠以私人訂制的方式出現(xiàn)在消費者面前，這可不僅僅是便利于創(chuàng)客的事情，甚至要改變整個制造行業(yè)。

VR設(shè)備對于視覺方面的沖擊是顛覆性的，從平面到立體再到沉浸，VR設(shè)備對于視覺，甚至往后對于五感的沖擊，是相當令人期待的。就像某些以虛擬現(xiàn)實為題材的影視作品中所呈現(xiàn)的現(xiàn)象，相信光是這樣的虛擬劇情就已經(jīng)夠大家動心了，更不要說對于VR設(shè)備抱有相當?shù)钠谕?/p>

VR題材電影

黃曉明將出資10億人民幣用VR技術(shù)翻拍電視劇《萬水千山總是情》（圖源：ent.163.com）

VR設(shè)備和3D打印的前途都非常光明，不過就目前兩個產(chǎn)品在市場上的鋪開情況來看，3D打印似乎更接地氣一些。兩個產(chǎn)品在很多廠商手中，大多扮演著被炒作的角色，說起這兩樣?xùn)|西，大家都抱著好奇的態(tài)度去接近并了解它，但是，實際的效用，相信不必多說也都非常清楚。

理想很豐滿現(xiàn)實很骨感，這是VR當前狀況的真實寫照。此前有相關(guān)人士用一個表格對比了VR和3D打印在硬件、軟件、服務(wù)、內(nèi)容這4個方面的現(xiàn)狀：3D打印在軟件和內(nèi)容方面相對已經(jīng)比較成熟了，現(xiàn)在卻已經(jīng)在退潮期。并認為VR這個被炒成明星的嬰兒前景堪憂，夭折的可能性很大。筆者也有同感，畢竟3D打印已經(jīng)為人類做實事了，而VR似乎還沒到那個程度。

VR和3D打印在硬件、軟件、服務(wù)、內(nèi)容這4個方面的現(xiàn)狀（圖源：Baidu）

總體看來，VR和3D打印都是具有實際應(yīng)用意義的產(chǎn)品，但就目前的發(fā)展狀況來看，更多透露出一種娛樂的意味，VR在娛樂和游戲方面算是大放異彩，3D打印在設(shè)計師和玩家手中是香餑餑，但正真起到改變?nèi)祟惿畹淖饔昧藛?？顯然沒有。提起這兩樣?xùn)|西，絕大部分人還不知道是什么。它們還停留在商業(yè)炒作、概念炒作階段，從商用到民用的轉(zhuǎn)變?nèi)绻患涌焖俣鹊脑?，總有一天會將消費者的好奇心和期待消磨殆盡。但這兩種技術(shù)這幾年發(fā)展迅速，每一年產(chǎn)品都在快速迭代中，現(xiàn)在的技術(shù)比起前幾年來說已經(jīng)有了巨大的進步。就像電腦剛出來時一樣，整臺電腦要占領(lǐng)一個大房間，而現(xiàn)在發(fā)展到一部小小智能手機就能做很多事，相信3D打印和VR都不會是意淫，而是實實在在改變?nèi)祟惿畹募夹g(shù)。

本文部分內(nèi)容來源于中關(guān)村在線

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