英國《經濟學人》雜志曾這樣描述，3D打印“是一種新型的生產方式，將推動第三次工業革命”。對于這種革命性的力量，世界各國都抱以極大的熱忱來推動它的發展。但是，在熱切討論“材料應用”、“加工精度”、“打印設備”等問題時，在研究3D打印產業發展時，3D打印軟件設計卻常常被忽視了。面對大眾和專業市場，我國3D打印軟件設計面臨哪些問題，又該如何解決？日前，本報對這些問題進行了調查。

去年銷售了5000臺3D打印機，今年銷售量預計可達1萬臺。創立于2003年的北京太爾時代科技有限公司（簡稱太爾公司），近幾年3D打印機的銷售量連續增長。太爾公司總經理郭戈認為，不久的將來，3D打印機會像普通辦公打印機一樣走入百姓家中。

“制約我國3D打印機走向大眾的核心因素并不是價格，而是軟件環節的缺失。”郭戈告訴，現在3D打印機并不很貴，花幾千元錢就能買一臺太爾公司生產的UPPlus2型3D打印機。“普通家庭買得起3D打印機。但是由于缺少3D軟件服務和3D創意設計，買了打印機，也沒有多少東西可打。”“現在，我們生產的3D打印機是‘等米下鍋’。”

有了軟件設計，才能把創意變成產品

3D打印顛覆了傳統的制造模式，很多過去無法實現的創意可以通過3D打印技術展現出來。但是，3D打印是利用計算機設計數據，采用材料逐層堆積的方法制造物體。也就是說，任何創意要變成產品，必須首先把人們大腦中的創意構想變成數據模型，在計算機里表達出來。

清華大學機械工程系教授林峰指出，3D打印產業發展領域的巨大變化對其軟件設計提出了新的要求。他說，“過去，3D打印通常面向模具制造、工業設計、醫療衛生等專業領域，都是專業技術人員在做軟件的開發與設計，并沒有普及的需要。但現在，3D打印已經從高端工業走向大眾化，這就需要軟件和設計也向大眾化轉型。”

登錄比利時Materialise公司的i.materialise.com網站，在網站的gallery板塊，看到很多DIY的設計，有36PencilBowl儲物籃、Vova臺燈、水陸兩棲汽車模型、各種飾品，等等，種類繁多。Materialise公司執行副總裁巴特·舒仁告訴，公司有專門的人員針對大眾市場需求對3D打印產品進行設計，每個產品的顏色、尺寸等很多特征都是可調的，顧客可以根據自己的喜好個性化定制產品。“近幾年，這部分業務的市場拓展非常快。”

“目前我國在發展3D打印產業中，更多地關注打印材料、設備等硬件問題，數據建模、創意造型等軟件環節并沒有得到足夠的重視。”林峰認為，這將嚴重制約我國面向大眾市場3D打印產業的發展。

希望有更多的人來做面向大眾的設計

7月初，美國Stratasys公司與荷蘭新銳設計師艾里斯·荷本、建筑大師雷姆·庫哈斯合作，推出了12雙由3D打印機打印出來的時尚女鞋。這引起了業界的廣泛關注。對于3D打印和創意設計二者的關系，Stratasys公司亞太與日本地區總經理喬納森·嘉格隆打了個比方，他說：“很多文檔都可以轉為Word的形式，用普通辦公打印機打印出來。但是如果軟件設計有缺陷，或者原文檔有問題，那么文檔格式轉換和打印過程中就會出現信息丟失。3D打印機也一樣。”

喬納森·嘉格隆認為，單就設備而言，包括Stratasys在內的很多企業生產的3D打印機，都能把創意產品打印出來。3D打印機提前介入創意設計環節，讓設計者能夠白天設計，晚上用3D打印機打印出來，次日可以進行討論修改，如此不斷調整，最終的產品能夠更好地體現設計者的構想。這將成為一種趨勢。

事實上，早在10年前，Stratasys公司就開始贊助“極端重構3D打印”挑戰賽。比賽分工程類和藝術與建筑類，包括創新性產品開發設計、現有產品重新設計以及藝術與建筑作品原創。其中，創新設計軟件與基于Web的設計工具成為比賽的熱點。

讓郭戈苦惱的是，無論從知名度還是財力上講，太爾公司和全球知名的Materialise公司和Stratasys公司都還有一定差距，運營一個3D打印設計類網站或是策劃舉辦此類大賽都面臨一些困難，而且也無法解決當前企業發展面臨的問題。“希望有更多的人來做面向大眾的設計，形成一個良好的產業生態，聚沙成塔，把產業做大。”郭戈說。

賽迪智庫軟件與信息服務業研究所高級分析師張鼎認為，兩大原因造成我國3D打印軟件環節的缺失。一個是，我國3D打印產業尚處于硬件跟蹤和硬件仿真階段，更多地關注3D打印性能，軟件開發設計與服務還無暇顧及。另一個是，符合3D打印產業需求的商業模式還沒有出現。“我國有很多工業設計（CAD）軟件企業，如中望、CAXA等等，其中一些企業已經開始向3D打印軟件設計方向轉型。這些企業為3D打印軟件設計培養了大量的人才，我們并不缺人。但如果軟件設計人員無法從設計中獲得應有的報酬，他們就沒有向3D打印轉型的動力。”張鼎說。

3D打印軟件設計，從開環走向閉環

在美國3Dsystems公司官網上，只有一些簡單的3D打印產品設計提供免費下載，比較復雜的產品設計則在網上查無蹤跡。業內人士告訴，這些復雜的產品設計的價格要比3D打印出的產品的價格高很多倍。他們認為，這種價格差是合理的。“一個是賣產品，一個是賣設計，設計的價格必然要高，這樣才能體現軟件設計的價值。”

林峰關注的是，這種價格差帶來的負作用。“3D打印軟件設計價格那么高，那誰還來買3D打印機？只買3D打印出來的產品，不是更劃算。”他認為，要打開3D打印的大眾市場，關鍵是找到一種商業模式，既能降低3D打印軟件設計的價格，又能保障3D打印軟件設計者的收益。

“現在的3D打印軟件設計是放在網上的，誰都可以下載，下載后想打印多少就能打印多少，我們無法控制它的傳播和使用。”林峰告訴，在目前的3D打印的商業模式下，有可能某人購買了設計數據，自己打印產品再出售。但真正的設計者卻可能無法從中受益。他提出，要讓設計數據從不可控變為可控，就要把它從現在的“開環”變成“閉環”。

林峰提出的解決方案是：把3D打印設計和打印機綁定起來。他解釋說，每一個3D打印機都有一個編號。顧客根據打印機編號下載設計數據，這個設計數據只能在通過付費驗證的打印機上打印一個或者兩個，然后數據就失效了。這樣一方面能夠降低3D打印設計的價格，另一方面還能通過下載量的多少對設計方案進行市場優選。

“好的設計，大家大量下載，設計者勞動價值同樣能夠得到體現。更為關鍵的是，這種方式能夠帶來‘滾雪球’的效應，不僅會帶動更多的人參與到3D打印軟件設計中來，還能推動3D打印面向大眾市場的拓展。”林峰說。

郭戈認為，綁定3D打印設計數據與打印機是可以實現的，但需要整個行業的共同推動。他說，“硬件生產廠商要建立一種基礎的保護機制，給軟件設計者提供一個接口，讓他們按照要求提供數據。這樣，我們就能知道下載的3D打印設計是否付費，打印了幾件。”“在這種模式下，管理部門還能通過數據加密等方式對3D打印槍支進行有效管理。”郭戈預測，培育形成面向大眾的市場，至少還要5—10年。

最新發布的Windows8.1預覽版已經可以支持驅動3D打印設備。在張鼎看來，這傳遞出一個信號，微軟已經意識到3D打印產業對操作系統帶來的機會和市場空間。“這一點應當引起我們的高度關注。提升我國3D打印軟實力已經刻不容緩。”