蘋果拓展事業(yè)版圖 彩色3D打印機(jī)獨(dú)特在哪？

　　最近幾年，3D打印技術(shù)已經(jīng)變得越來越方便，有更多的3D設(shè)計文件可供下載，桌面級3D打印機(jī)的價格也呈現(xiàn)出下降的趨勢，這就讓更多的人逐漸了解并使用3D打印機(jī)。不過，在彩色或者多色3D打印領(lǐng)域，由于相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的價格過高，只有很小一部分人使用。但是，這一狀況可能會發(fā)生變化，因為就一系列專利申請動作來看，俗稱全球“最貴”的公司蘋果很可能正在研發(fā)彩色的3D打印機(jī)。

　　蘋果研發(fā)彩色3D打印機(jī) 獨(dú)特之處何在?

　　此次蘋果透露出他們想要打造的3D打印機(jī)的計劃并不是有意為之，而是美國專利商標(biāo)局公布的一項專利申請把他們“出賣”了。2015年12月3日，美國專利和商標(biāo)局(USPTO)通過了一項蘋果申請的專利，名稱是“三維打印有顏色物體的方法”，這份專利描述了一種可以打印多彩結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)。雖然市場上已經(jīng)存在這種機(jī)器，但大部分都是專業(yè)原型制作和工業(yè)工具。

　　美國專利局公布的蘋果彩色3D打印機(jī)項目的描述(圖源：USPTO)

　　蘋果提出的系統(tǒng)基于現(xiàn)代3D打印技術(shù)，通過層疊材料打造三維物體，常用耗材依舊是PLA，大部分解決方案通過加熱和擠壓PLA或ABS纖維至打印機(jī)頭，并允許機(jī)頭在X、Y和Z軸上運(yùn)動。

　　蘋果3D彩色打印機(jī)專利(圖片來自AppleInsider)

　　目前消費(fèi)級3D打印機(jī)都僅限于單色打印，雖然更換打印材料可以實(shí)現(xiàn)打印物體的彩色化，但過程非常復(fù)雜，而且質(zhì)量不高，而蘋果在這次的專利申請上明確表示，這套新系統(tǒng)使用了兩個打印頭，一個用于存放打印耗材，就像我們常見的3D打印頭一樣，另一個打印頭更像2D打印機(jī)中的噴墨打印頭，它的作用是在打印過程中將指定的顏色施加到打印物體上。

　　蘋果3D彩色打印機(jī) 配有兩個打印頭

　　蘋果公司在專利申請中囊括了這種打印方法的各種版本，比如讓打印頭彼此平行對齊，或者讓涂色打印頭單獨(dú)使用一個支撐結(jié)構(gòu)，與耗材打印頭分開。在顏色施加方面，蘋果的專利也列出了幾種可能性，其中包括當(dāng)耗材打印頭沉積完一層之后，涂色打印頭跟著附上顏色，或者是整個3D打印對象打印完成以后，再用涂色打印頭圍著對象進(jìn)行噴漆上色。

　　蘋果彩色3D打印機(jī)專利圖(圖片來自AppleInsider)

　　簡單理解，這兩個打印頭是可以同時工作的，涂色打印頭與耗材打印在同一個支撐桿上平行工作，另一種情況是涂色打印頭單獨(dú)工作。當(dāng)耗材打印頭在移動平臺上不斷噴出“液態(tài)轉(zhuǎn)化固態(tài)”材料時，要求兩種打印頭在兩種情況下都能進(jìn)行工作。

　　此外，在專利申請中，蘋果公司提到的幾種施加顏色的方案包括噴墨技術(shù)，使用噴嘴、使用噴槍和多色標(biāo)記，以及一些替代性的著色工藝，該工藝主要是在對象被打磨處理之后再添加顏色。該項專利宣稱，使用此工藝能夠高效創(chuàng)建包括多種顏色的3D打印對象，它能夠擴(kuò)大3D打印機(jī)可打印對象的范圍，并將其擴(kuò)展到更多的日常對象上，例如，消費(fèi)者可以使用這種3D打印機(jī)在家打印玩具。

　　該專利最早是在2014年5月30日提交的，專利發(fā)明人是Howard A. Miller和Geoffrey Stahl，后者是蘋果公司游戲和圖形軟件工程總監(jiān)，負(fù)責(zé)許多iOS和OS X技術(shù)的開發(fā)工作。

　　蘋果CUPS系統(tǒng)支持多數(shù)開源3D打印機(jī)

　　其實(shí)早在今年5月份，Global Equities Research公司分析師 Trip Chowdhry就發(fā)布了很多關(guān)于蘋果準(zhǔn)備進(jìn)入3D打印機(jī)市場的預(yù)測，但Chowdhry并沒有提供蘋果3D打印機(jī)計劃的細(xì)節(jié)，只是表示公司在硬件方面的經(jīng)驗與3D打印機(jī)方面的知識產(chǎn)權(quán)將幫助實(shí)現(xiàn)最終的目標(biāo)。Chowdhry還提到了蘋果去年收購的PrimeSense公司，這家公司的3D傳感器曾經(jīng)配備在微軟第一代Kinect體感設(shè)備中。PrimeSense的技術(shù)對于蘋果3D打印計劃至關(guān)重要。

　　CUPS 2.1的首個候選發(fā)布版本(RC1)中增加了對于3D打印機(jī)的基本支持

　　CPUS能夠令電腦變成一臺打印服務(wù)器，通過打印協(xié)議(IPP)進(jìn)行處理

　　而在8月初，蘋果公司發(fā)布了其最新版的通用Unix打印系統(tǒng)(CUPS)——CUPS 2.1的首個候選發(fā)布版本(RC1)中增加了對于3D打印機(jī)的基本支持。CUPS是Unix操作系統(tǒng)下的標(biāo)準(zhǔn)打印系統(tǒng)，能夠讓電腦變成一臺打印服務(wù)器，運(yùn)行CUPS的計算機(jī)能夠從客戶端計算機(jī)那里接受任務(wù)，進(jìn)行處理并將它們分配給不同的打印機(jī)。它原本是一款開源軟件，2007年被蘋果公司收購，并雇傭了首席開發(fā)人員Michael Sweet。但是蘋果公司在將其收購以后，仍然承諾保持CUPS的開源狀態(tài)。

　　CUPS的變化

　　CUPS的此更新包括了幾個改變，bug修復(fù)和補(bǔ)充。新增的功能包括了對于基本的3D打印機(jī)的支持，沒有內(nèi)置過濾器，基本框架來自打印工作組(PWG)白皮書的政策和模板。這也意味著CUPS支持大部分的開源3D打印機(jī)，但是建立在封閉技術(shù)框架上的3D打印機(jī)則有可能不會得到支持。

　　此外， CUPS的這個最新版本的其他變化包括：更新了autoconf源;dnssd和USB后端的信號處理器已得到修復(fù);修復(fù)了Linux上的固定domain socket支持;關(guān)于journald支持的bug已經(jīng)修復(fù)。