增材制造技术在地理空间信息上有了初步应用。在技术方面,地理空间信息使用的增材制造工艺最多的是3DP技术。该工艺利用粉末材料进行成型,例如陶瓷粉末或金属粉末等。在成型阶段,这些材料粉末不是通过烧结连接起来,而是通过喷洒粘结剂将零件的截面“印刷”在材料粉末上面,再用高压不断紧固,如此循环操作过程,最终3D模型就能按照设计的需要打印出来。
在整个打印流程中,对地理模型三维数据的掌握是打印出精准模型的关键之处。获取三维数据主要有两种途径:一是借助CAD三维软件,直接对地理模型进行设计;二是直接通过GIS软件和从卫星3D影像数据中导出三维DEM(数字高程模型)或3D打印机兼容的VRML/PLY文件。获取地理模型3D数据后,便可直接对目标进行打印。
传统的制造工艺相当耗费人力及物力成本,制作人的水平则更是非常需要精湛的技艺。但增材制造技术的使用完全可以摆脱在工艺成本上的一些负担,只需要全方位的三维数据抑或是一位三维设计师和一台增材制造设备,就可以完成地理模型从设计到生产甚至是量产。
增材制造技术在地理空间信息领域的应用有如下三个新方向:
1)房地产3D沙盘模型。比如对于传统的房地产沙盘模型来说,购房者在看建筑沙盘时,往往会发现这些沙盘结构(建筑外体或室内结构剖面)是缺乏标准的比例尺衡量而失真的。而在增材制造的技术支持下,只要前端3D设计流程中提供标准三维设计数据,那么打印出来的3D沙盘模型不仅外观精细准确,内部结构也是处在标准比例尺之下,从而极大地提升了对购房者的参考价值。
2)地理信息科研领域。目前,国外的增材制造技术已经在地质研究、地下结构可视化、野外环境分析以及军事指挥等方面有了许多成熟的应用。而在国内,一些测绘装备类企业,也积极为国内的增材制造技术在地理信息领域的应用提供着硬件、软件技术以及数据上的支持,通过精准的测绘数据便能够清晰地打印出高标准的模型。(www.xing528.com)
3)地理文化产品领域。地理文化产品可以说是最为亲民的地理空间信息的发展方向。如英国和美国都有专门出售一些3D地理结构的商品和提供3D地形定制化服务的3D打印商。这些利用增材制造技术制作地图对于客户来说可能意义非凡。比如某一天这些人可能征服了一座山峰,他们希望打印一份3D地图来表现他们能够对这座山“了如指掌”,那么委托3D打印商制作这么一块3D地图将对这些客户有着特殊的意义。另一方面,3D地图也可以作为纯粹的居家展览品、学校的教学工具或者小孩子的玩具。
图7-50为利用增材制造技术制作的地理信息模型。
图7-50 利用增材制造技术制作的地理信息模型
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