创成式设计是一种通过设计软件中的算法自动生成艺术品、建筑模型、产品模型的设计方法。创成式设计是一种参数化建模方式，在设计的过程中，当设计师输入产品参数之后，算法将自动进行调整判断，直到获得最优化的设计。
创成式设计将激发设计师通过手动建模不易获得的思想灵感，创造出拥有不寻常的复杂几何结构设计作品。3D打印技术由于可以将复杂的设计转化为现实，注定已成为创成式设计的“好伙伴”。
本期，3D科学谷将与谷友一起从一段视频开始欣赏关于3D打印的创成式设计作品>
工业应用:机舱结构件
视频出现的飞机机舱隔离结构正是空客公司与Autodesk 合作设计的。该结构名称为Scalmalloy，是通过新型超强、轻质合金材料使用直接金属激光烧结成型技术3D打印而成的。
Scalmalloy创新型的设计再一次将人们看待3D打印的作用提高到如何提高整体效能的高度，而不再局限于考虑3D打印对生产效益的影响。项目的开发目标是为了减轻30%的重量，Generative Design－创成式设计是项目成功的关键，Autodesk有着非常明确的目标和约束。该机舱结构只能通过四个点连接到机身上。并且为了满足应急措施，分区中的一个部分要求能够随时被拆掉。
Scalmalloy结构将在2016年进行测试，计划安装在每一架新的空客A320上，用于分隔客舱后部的食品准备区域。机舱的亮点在于仿生结构，不仅更轻，而且更强。比原来的结构轻55磅，由于重量减轻效率，这将带来高达96000吨的二氧化碳排放量的减少。而如果未来将该结构扩展到整个机舱，其节约将更为惊人，相当于每年减少465,000吨的二氧化碳排放量，好比陆地上减少了96,000辆汽车对大气的污染。
材料是Scalmalloy机舱隔离结构的另一个神秘点，材料中含有钪稀土成份，让Scalmalloy具有更好的力量表现。空客目前的测试发现，Scalmalloy具有非常高的强度，它的抗破裂性能比任何其他现有的合金都好，其抗拉伸性能亦是十分出色。
创成式设计、材料解决方案正依托3D打印技术将航空制造业推向一个全新的领域和高度。
时尚品中的应用
接下来我们将看到的三件造型时尚、美艳的设计作品并不是大牌设计师的手笔，而是麻省理工的地道理工科毕业生通过创成式设计实现的。美国的Nervous System 设计工作室已经将这项技术进行了商业化。
绽放的花朵项链
Nervous System开发的创成式的设计生成系统Floraform，通过将计算机算法与实体工具相结合创造出带有复杂、非常规几何形状的对象，每一件作品都是独一无二的。
花朵绽放的美可以说是让人深刻难忘的，Nervous System通过Floraform系统可以逼真地模拟自然界生物的生长，并将这些美丽的形状制作成饰品。
Floraform在生成首饰时会把人体作为环境约束条件输入，这样每件珠宝在“生长”的过程中会记住手指、手臂、或颈部的形状以达到完美的匹配。最终的效果就像是首饰围绕着人身体自然生长出来的那样。
所有的Floraform系列珠宝都是使用3D打印技术打印出来的，普通的使用的是尼龙材料和选择性激光烧结（SLS）技术；而贵金属的作品则是先3D打印出高精度蜡模，然后用失蜡法铸造的。
符合人体工程学的鞋子
运动鞋品牌New Balance 曾推出针对人体力学的3D打印鞋底。New Balance在麻省Lawrence的运动研究实验室负责收集运动数据，这些数据通过安装在测试跑道地板上的传感器来记录运动员的脚踏在地板上到离开地面的过程中脚底的压力变化情况。而在鞋垫的建模过程中发挥作用的，也是Nervous System的创成式设计模型生成平台。
这个平台通过分析数据了解人体对鞋底密度分布的需求，以便更好地实现仿生力学建模。通过这种方式生成的鞋底设计模型 “高度可控、各向异性，泡沫结构”，并且能根据情况很快地测试和修改，该平台的“泡沫细胞三维阵列结构”是相对密度低，高度多孔结构，带来既轻又强的结构属性。这有点像自然界的木材和骨的泡沫结构，在不同的区域因为结构的不同而显示出不同的材料特性。
自如伸缩的裙子
这件4D裙子的面料由2279个三角形和3316个连接点相扣而成，三角形与连接点之间的拉力，可随人体形态变化，即使变胖或变瘦，裙子也不会不合穿。
通过Nervous System研发的设计系统，用户可以完全实现衣服的数字化定制设计，只需要对自己的身体进行3D扫描，然后在选择布料尺码和形状就可以实现了。设计好的裙子可通过选择性激光烧结技术3D打印出来。
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