你能分清嗎？哪個(gè)是用3D打印機(jī)制作的復(fù)制品

上圖中是日本狂言劇使用的面具，其中一個(gè)是收藏于紀(jì)州東照宮的真品（和歌山縣指定文化遺產(chǎn)），另一個(gè)則是將真品用3D掃描儀制作成3D數(shù)據(jù)，用3D打印機(jī)打印出來，再用丙烯顏料涂色制作的復(fù)制品。那么，圖片中哪一個(gè)是復(fù)制品呢？
  
    答案：左側(cè)是復(fù)制品
  
    左側(cè)的面具是復(fù)制品。該面具由縣立和歌山工業(yè)高中（相當(dāng)于中國的中專）與和歌山縣立博物館共同制作。該高中的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)在5年前設(shè)置了“3D建模研究班”作為三年級學(xué)生的課題研究。該學(xué)校與博物館合作，使用3D掃描儀和3D打印機(jī)來制作文物的復(fù)制品*2。
  
    制作復(fù)制品的目的是什么呢？就是讓“展示品能夠觸摸”*注。盡管以前也曾面向視力障礙者制作過有凹凸的立體圖畫書等，但形狀表現(xiàn)力有限。如果是形狀與實(shí)物相同的復(fù)制品，就能讓視力障礙者觸摸復(fù)制品從而準(zhǔn)確了解物品的形狀。
  
*注 也在為當(dāng)?shù)厮聫R收藏的文物制作復(fù)制品，主要目的是防止文物遭到破壞或被盜。真品被收藏在安全性更高的博物館等地，復(fù)制品則放置在當(dāng)?shù)氐乃略骸?
  
    制作復(fù)制品的第一步是利用3D掃描儀制作出文物的3D數(shù)據(jù)（圖1）。但內(nèi)部等有些部位無法直接形成數(shù)據(jù)，需要參照實(shí)物，在3D軟件上反復(fù)做追加和修正。而且，還必須考慮3D打印機(jī)的造形效果，作細(xì)微的修正。
  
  

    圖1：用3D掃描儀（右端的設(shè)備）測量時(shí)的情景。通過從多個(gè)方向照射激光來測量距離，從而制成3D數(shù)據(jù)。但很難測量黑色以及有光澤的表面。
  
    使用這樣的3D數(shù)據(jù)，用3D打印機(jī)制作立體模型（圖2）。3D打印機(jī)是從可動打印頭噴出熱可塑性樹脂的類型。3D打印這個(gè)面具復(fù)制品花了29小時(shí)45分鐘。使用的材料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS），用量為153.90cm3。此外，立體模型的突出部位等所需的支撐材料消耗了96.53cm3。這些材料的花費(fèi)是20415日元。
  

  
圖2：用3D打印機(jī)完成造形的面具（涂色前）。形狀被準(zhǔn)確復(fù)制，但全部為白色，所以需要上色，使其看起來像實(shí)物一樣。
  
    不過，因?yàn)樵煨挝餅榘咨噪m然其形狀與實(shí)物相同，但看起來還是大不一樣。因此，博物館的工作人員使用丙烯顏料，對照實(shí)物進(jìn)行涂色，從而完成了復(fù)制品的制作。面具背面也被準(zhǔn)確再現(xiàn)，拿在手中的觸覺（重量）也基本與實(shí)物相同（圖3）。
  

  
    圖3：完成的面具復(fù)制品，背面也準(zhǔn)確再現(xiàn)。

  
    圖4：和歌山縣立博物館展示的面具復(fù)制品?？晒﹨⒂^者隨意觸摸
  
      制作可以觸摸的復(fù)制品不僅對視力障礙者很有用，對于健康的人，也能夠加深其對文物的了解。和歌山縣立博物館除了面具之外，還制作并展示了佛像等多種展示物的復(fù)制品（圖4）。該博物館研究員大河內(nèi)智之表示，“我們將推進(jìn)‘展示的通用設(shè)計(jì)化’，通過提供不僅僅是視覺的多方面的信息，讓每個(gè)人都可以輕松使用、快樂學(xué)習(xí)”。

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