3D打印翻转现代建筑，让房子实现按需打印文/观察未来科技1982年

文/观察未来科技
1982年， Kodama公司在日本推出了第一台3D打印机，此后，许多想法都成了现实。不过， 3D打印虽然已经存在很久了，但并没有成为主流。如今，情况发生了改变，摩尔定律的出现和计算机价格的下降使所有技术的成本都降低了。
当前， 3D打印技术己被全方位应用于各个领域，包括建筑产业，并且开始带来了巨大的影响。现阶段的3D打印建筑会在印出3D设计图后组装房子；早期， 3D打印建筑使用的主要材料为塑胶，现在则开始用起了混凝土，业界也正在积极研究新材料。并且，如果3D打印技术与智能技术产生协同效应，那人类将能利用这项技术建造更复杂的结构物。

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实现更复杂的设计
实际上，建筑也是一门关于数学的学问。
斐波那契数列，又称黄金分割数列，因数学家莱昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入，故又称为“兔子数列” 。斐波那契数列以规律的方式展开，每个数字都是前两个的总和，并以简单的规则生成序列，所以，数列的顺序是1、1、2、3、5、8、13、21……计算机被指定这一规律后，就可以轻松地计算斐波那契数的长数列。
斐波那契数列在自然界中随处可见。树枝就按照这个顺序分叉生长，蕨类植物和洋蓟花的形状，甚至漩涡和海带波动的模式都是如此。贝壳的螺旋线也是斐波那契数列的自然体现，无论外壳的大小是像乒乓球还是像大西瓜，其内部的螺旋曲线往往具有相同的形状。
基于此，如果想要模仿大自然的设计智慧，最有效的办法之一，就是运用数学规律或算法生成形状。尽管计算机生成的三维分形已经诞生了几十年，但是至今，三维分形仍然只存在于虚拟世界中。
而3D打印技术的诞生，则使得复杂抽象的模型有机会实现从虚拟世界走向现实世界这一构想。当前，随着3D打印将数学模型和自然规律从抽象的束缚中解放出来，各种以前无法实现的设计正逐步呈现。利用数据和算法的结合，设计师们可以创造出多种二维和三维的形状和图案，并通过3D打印使其成为实物。
不同于放在桌面或厨房的柜台上的3D打印机，被用来打印房子的3D打印机，将像一辆皮卡车一样巨大，又宽又平。 3D打印机设备的一端是电脑，人们通过互联网将设计发送过来；另外一端则用来吐出材料，它们被组装到一起构成房子的前面和侧面。
如今，建筑学家们正在使用传统的设计软件和定制的3D打印机打印水泥房子——只不过，建筑物的3D打印机能够制成迄今为止没办法制成的形状，如改善通气的渠道，特别的建筑特征以及千奇百怪的花样装饰，建筑物3D打印机能够在一个更大的范围内打印奇特而不寻常的物理形状。
斯蒂芬·托德和威廉·莱瑟姆在一本有关计算机图形学的著作《进化艺术和计算机》中解释道：“计算机不会盲目地服从指令，它们只是用来提供建议，从而使艺术家们保留决定最终审美选择的权利。 ”而下一代的智能设计软件工具就会具备相同的设计效果。
不难想象，在将来的一天里，人们设计的过程将会由智能响应型软件或者“机器人设计师”进行辅助，这将加速实现设计解决方案。如今，计算机算法已经能够提供超出设计师所能想象的更为复杂的设计解决方案。
一方面，未来，连接到3D打印机和数据源的机器人设计师将会改变设计师、艺术家或者建筑师的角色，人们将不再花时间起草和测试可能的设计方案。另一方面，人们将拥有对设计目的、设计约束和设计内容具备较高水准的机器人设计师，而人们只需要定义目标解决方案的参数，并通过3D打印机，使得建筑设计达到一个崭新的创作高度。