始跬步以至千里，积小流而成江海｜暑期“数字化设计与建造工作营”全记录

从画图到编程，从零基础到玩转GH，从纸上谈兵到3D打印，工作营的十五位同学度过了充满挑战的短学期四周时光。本次“数字化设计与建造”工作营由建筑运算与应用研究所（Inst. AAA）主办，南京清晓公司提供3D打印服务与技术支持，最终展览和学生答辩在9月15日下午在清晓公司大厅（南京紫东国际创意园）举行。

第一节课 GH扫盲

Benjamin Dillenburger教授在讲座

陈珍诚教授在讲座

本次工作营组建了一个复合性的教学团队，除了运算所的教师之外，还特别邀请了瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的Benjamin Dillenburger教授来授课与讲座，并邀请了台湾淡江大学的陈珍诚教授、南京艺术学院的徐炯教授做答辩评委。

参加工作营的全体师生合影

评委对每组作品进行了深入的点评，并和学生讨论了作品的实际应用或商业化前景

为了更好地发挥3D打印技术的优势、创造更新颖的设计作品，工作营在软硬件两个方面都做了深度扩展。

在软件层面，工作营使用了Rhinoceros中的Grasshopper(GH)、Rhino.Python、Silkworm等建模工具，以及Cura、Simplify3D、Geomagics等模型处理软件。在硬件层面，学生们使用了FDM打印机，SLS打印机，手持三维扫描仪，数控热线切割机床等设备。学生们分成5个小组。每个小组根据自己的兴趣选择一个主题进行深入研究。因此工作营的最终成果丰富多样，包括异形模具制造与混凝土浇筑、3D打印个性化灯具、3D扫描与3D打印服装、“蚕丝”打印、基于3D打印节点的树形结构等。

第一组. 砼 (马志骏，程一晋，张学荣)

模具的数字化设计与制作是一项充满挑战的工作。该小组分别尝试了3D打印模具、3D打印模种（需用硅胶翻模）、数控切割泡沫作为模具三种方式。其中3D打印模具与模种适合用来浇筑微型混凝土构件。而数控切割泡沫作为模具适合浇筑中小型的混凝土构件，但伴随着脱模难、泡沫易开裂等困难。小组成员利用GH生成所需的形态，并转化成4轴数控机床的G-code进行热线切割加工。最终该小组完成了混凝土材质的由直纹曲面（ruled surface）构成的桌子、墙体等作品.

第二组. 3D光影(王迅，郝翰，马诗雨)

该小组利用GH、Rhino.Python等工具设计了一系列个性化灯具。灯具的形态、孔洞大小与密度、打印精细度、照明效果、阴影效果是实验的重点。该小组根据灯具的几何特点选择用FDM打印机还是SLS打印机进行制造。小组还尝试了用3D打印的方式来实现栅格动画错觉。最终该小组完成了几组形态与材质各异的灯具，实现了多种照明和投影的视觉效果。

第三组． Snowflake Schema Stole （黄予，秦瑜，李淑琪）

3D扫描技术与3D打印技术的结合是该小组的亮点，实践了3D打印服装的个性化定制设计与制造。首先采用手持式三维扫描仪（Mantis Vision）对模特的形体进行扫描，在Geomagics软件中进行mesh建模。然后将设计的衣物转化为贴合模特身体的三角网面，再在每个三角面（约10cm）内布满可活动的六角形小单元（约1cm）。3D打印机分别完成每个柔性三角面的制造，最终用丝线把所有三角面组合成一件完整的衣物。实验成功地用FDM打印机实现了柔性面料的打印。

第四组. Walk In The Sky（雷智锋，晏星，杨泽川）

Walk In The Sky小组探索了FDM打印机的无支撑“拉丝”打印技术。通过精确控制打印喷头的温度与运行速度、吐丝速度，可以打印出悬挂在空中的单根细线。小组实验了清晓公司最新研发的1m*1m*1m超大幅面FDM打印机。通过多次反复的软硬件调试，该小组发展了各种复杂的细线缠绕模式，制造出繁复和富有韵律的特殊纹理。小组利用Silkworm插件进行喷头运行路径的编程，直接控制喷头在每个时间点上的速度、温度、吐丝速度，从而制作出了传统打印方式无法实现的特殊效果。

第五组． 3D. Ranches (刘淦，周圆，石佳欣)

利用3D打印节点把标准杆件连接起来构成一个大型构筑物是一种有效利用3D打印技术的策略。3D. Ranches小组首先在Rhino.Python中编写迭代算法（recursion）试验了多种树形结构的生成方法，进而确定了三组树形结构相互插接从而增强其整体稳定性的方案。每个节点的形状由代码自动生成，部分节点经过了ameba插件的拓扑优化。最终的构筑物由不同粗细的方木条和3D打印的节点组合而成。整个构筑物在展厅内营造出一个可以通行、休憩的活动空间。