這篇文案的作者叫雪夜公爵，博客@PapaJames，他是一位興趣天文攝影，并善于繪畫手工，以及編程的獨立游戲制作人，并用三年時間開發(fā)了一款月球模型，3D打印+手工涂裝+AR技術(shù)。

倘若你長時間關(guān)注他的話，慢慢地就會發(fā)掘，他是身邊為數(shù)不多大神級的名人。

這款月球模型，開發(fā)了三年，一年深究打印，一年精挑材質(zhì)，一年遍試涂裝，盡力做到精益求精，以此向航天先驅(qū)們致敬。

每一個人心中都有一個天文夢，我的夢從2014年起起始變得瘋狂。

一次偶然的機會，我在某天文論壇看見一位署名“路飛”的天文藝術(shù)家發(fā)布了一篇關(guān)于手工雕刻月球的帖子。足球大的油泥在路飛手里變成布滿隕石坑的月球，熟知的月海近在咫尺，細節(jié)精致無比。我馬上聯(lián)系路飛，打算無論多少代價都要買一個他的月球模型。

路飛的月球照片（博客@池塘之底）

但我未能如愿，路飛的月球早已售罄，而下次雕刻計劃遙遙無期，我的月球模型泡湯了?？蛇@件事在我心里就像野草同樣蔓延，讓我總亦放不下。

轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在2014年夏天。

我當時正投身于火熱的游戲行業(yè)，做的是一款太空題材的科幻游戲。一次我在我們3D主管身后暗中觀察，發(fā)掘他正在用三維軟件做游戲場景，內(nèi)容正是環(huán)形山。

我瞬間腦洞大開。

接下來是一連串的科研，我先去NASA官網(wǎng)找到了月球的高程地圖（一種用灰度來暗示地表高度的照片）：

月球高程圖

而后把高程地圖給我的3D主管，讓他幫忙在軟件里做了個三維月球模型；

三維月球模型

最后我去某寶尋覓3D打印商，并吃驚地發(fā)掘3D打印服務(wù)已相當成熟！因此我火速就下單打印了一月球，基于真實的地理數(shù)據(jù)，比路飛雕刻的月亮還要準確！

3D打印月球模型照片

月球在手，我以為我能夠滿足。但這個3D打印的月球遠看能夠，近看卻是慘不忍睹：全部模型表面布滿了打印層紋，有些小的月坑已然面目全非了。況且基于價格的思慮，這個球只能是做成空心的。因此打印商不得不在模型上開一個洞，用來回收被封在球身體部的原材料。細心的伴侶會發(fā)掘，此刻市面上所有的3D打印月球制品都不是全封閉的。

這些不完美的地區(qū)都是我所不可接受的。

進一步驟查之后，我對3D打印行業(yè)有了更完整的認識。其實倘若不需求打印顏色的話，是能夠做到更高精度的。例如利用光固化原理的SLA和DLP打印技術(shù)，精度都能夠到0.05毫米以內(nèi)，而我當時選取的全彩石膏精度僅有0.1，還真的是不怎么樣。 小心思慮后我又用SLA打印了一個樹脂月球，與之前的石膏相比橫紋幾乎看不出來，但真的是一丁點顏色亦無。不外這點我倒是不太擔心。由于我愛好拍月亮，亦畫過不少，對月球上的特征還是很認識的。

我在紙上畫的月球

于是我起始思考該用什么方式上色，我先后試了水彩、水粉、彩鉛、油彩、馬克筆、水性模型漆和油性模型漆。總的來講，水性的問題在于著色欠好，顏料會在樹脂表面滾成水珠；油性的問題卻是著色太好，不方便于修改，況且有毒的有機溶劑揮發(fā)性很強，對健康有害；畫油畫的油彩有厚度，會蓋住模型紋理；而硬筆涂裝效果生硬，畫不出過渡色。不外經(jīng)過這番實驗我認識到一個問題，我不可再在打印的樹脂模型上直接畫了。為了實驗上色，我廢掉了好幾個打印件，浪費了不少錢?？磥砦冶仨氁?span style="color: green;">科研一下怎樣復模。

雖然模型制造是我從未涉足的行業(yè)，但為了月球，多深的坑都能夠入。要做的其實便是用硅膠做個模具，再用PU或石膏材料澆灌，那樣月球模型就想要多少就有多少了！聽起來好簡單。

我采購了原材料和工具，看了非常多關(guān)聯(lián)的視頻教程，滿懷自信心地起始操作。而后發(fā)掘翻模的坑真的是太深了：模具厚了浪費材料，薄了又容易變形；固化劑要放得剛才好，否則沒法根據(jù)預期的效果凝固；攪拌硅膠時要速度均勻以避免產(chǎn)生氣泡；選取分模線要留意地表特征，否則后期沒法打磨；PU材料俗叫作AB水，味道巨大，不可在家操作；石膏材質(zhì)流動性差，要實驗多次才能夠找到合適的比例和操作時長。就這么說吧，我先后翻了三個模具，用了十幾千克的PU和石膏，最后一個成功的模型亦無做出來。我一氣之下扔掉了所有的模具和材料，決定再亦不碰這些東西，月球的開發(fā)亦因此呢被擱置了好久。

我用石膏實驗的模型

雖然這些實驗沒有成功，但我卻親手摸索了石膏與PU材質(zhì)的特性，對后來第1代月球模型制品的材質(zhì)選材至關(guān)重要。2015年下半年，我之前打印月球的那個帖子又在博客上被轉(zhuǎn)起，這給了我很大的鼓舞，月球項目因此呢又重新起步了。這次我改變思路，到網(wǎng)上尋覓供給翻模服務(wù)的工廠，讓專業(yè)的人去做專業(yè)的事。這般我便順利得到了幾個樹脂模型和石膏模型，得以繼續(xù)嘗試區(qū)別材質(zhì)上的涂裝方法了。

透明樹脂方法

熒光樹脂方法

石膏方法

2016年初的這個石膏版月球模型受到非常多好評，我亦因此呢動心把它做成商品，讓更加多天文興趣者持有。針對月球模型來講，量產(chǎn)的困難在于涂裝，這亦是全世界模型制造業(yè)中最難的瓶頸。從2016年始終到此刻，我試遍了行業(yè)內(nèi)幾乎所有的涂裝方法，始終在尋覓著這個問題的最佳答案。

涂裝大致可分為兩類，一類是制版，一類是無版。前者需要制作輔助上色的工具，目的是定位或套色，移印、模具噴漆都屬于制版。后者是不需要制版，把圖案直接或間接印刷到承印物上，例如轉(zhuǎn)印和UV印刷機。下面便是我實驗的有些總結(jié)。

噴油。噴油的原理是做一個遮擋物，將需要噴繪的區(qū)域露出來，其他地區(qū)遮住。這般噴出來的形狀都是同樣的，能夠加速上色的過程。噴油這個方法在月球模型上效果欠好，首要是模具欠好做。我在一家供應商那里定做過一批半球形的塑料殼，打算套在球上畫出圖案，而后切割圖案做模具。切割的工具我試過電鉆、電烙鐵和超聲波刀。電鉆鉆下來有毛邊，電烙鐵的高溫會把塑料燙軟，超聲波切割刀雖然無毛邊亦不會產(chǎn)生高溫，但要用刀稍許出環(huán)形山簡直痛苦之極。好不易做了一套模具，又遇到了第二個問題，卡位。軟塌塌的塑料殼基本沒法固定形狀，在噴漆的時候到處移動。我用夾子把它勉強固定好之后，又遇到過渡色的問題。由于噴漆噴出來的是一片死死的顏色，邊緣像刀切的同樣齊整，真的很難看。我實驗了幾個月，最終放棄了噴油。

噴漆的塑料殼

轉(zhuǎn)印。轉(zhuǎn)印最大的優(yōu)良是涂裝的高度還原性，由于圖案能夠直接印刷，保準和電腦中的一模同樣。轉(zhuǎn)印分水轉(zhuǎn)印、冷轉(zhuǎn)印和熱轉(zhuǎn)印，熱轉(zhuǎn)印依賴工具，對承印物形狀的自由度不高，因此我只試過前兩種。水轉(zhuǎn)印是先將圖案打印到一張轉(zhuǎn)印紙上，刷光油，再把這張紙浸到水中，而后貼在球上，最后用軟化劑固定。冷轉(zhuǎn)印是先往球上刷轉(zhuǎn)印液，而后把打印圖案的轉(zhuǎn)印紙用力壓在球上，壓制的時候不可有一點點移動。

你聽一下這兩個方法就曉得它們的操作難度有多大，更何況月球不是平面，需要切分成幾十個細長的圖案分別轉(zhuǎn)印。為此我還寫了一個根據(jù)瓜皮形狀來切分貼圖的程序，亦算是一種小收獲。為了讓冷轉(zhuǎn)印時油墨能順利地從紙上移到月球上，咱們做了非常多種嘗試，乃至還試過糯米紙，但最后還是不成功，而后大眾把糯米紙吃掉宣布轉(zhuǎn)印的方法失敗。除了水轉(zhuǎn)和冷轉(zhuǎn)，我還試過不干膠印紙，但看著球上一層亮亮的塑料膜總覺得哪里不對。

瓜皮圖

移印。雖然是制版印刷，然則它的量產(chǎn)能力讓我仰慕。其原理是先制成幾個單色的色板，而后用移印機和膠頭，把顏色一層一層套印在物體上。問題有幾個，一是定位問題，月球模型表面有凹凸紋理，移印的時候必須圖案和紋理嚴絲合縫。因為移印機一次只能印半個球，這種動來動去的狀況下很難定位；第二個問題是，移印膠頭是為了在平滑表面印刷而設(shè)計的，倘若強行往凹凸表面印刷會有印不上的狀況；三是這種印刷開版花費很高，起訂量亦很大，在綜合思慮之后，果斷放棄。

UV打印。uv打印機又叫作平板打印機或萬能打印機，能夠在5MM高度內(nèi)的凹凸表面打印圖案，日前手機殼印刷、瓷磚印刷非常多都是用 UV打印來實現(xiàn)的。然則月球不行，由于月球的直徑有12厘米，表面高度差在5MM之內(nèi)的圓形區(qū)域直徑僅有不到3厘米。這般一月球需要打印30多次才可覆蓋所有表面，并且每次都要在接縫處準確定位。這幾乎是不可能完成的任務(wù)。

多軸印刷工具。日前行業(yè)內(nèi)最高端的應該是傳說中的多軸了。說實話我無試過，乃至都無見過，不曉得這種昂貴的設(shè)備能否用在我的月球模型上。但我試過一個叫作畫蛋機的兩軸機械安裝 。畫蛋機本來是為復活節(jié)畫彩蛋用的，把雞蛋固定在一個旋轉(zhuǎn)軸上，而后一支畫筆沿著另一軸運動，像經(jīng)緯儀那樣。但試過之后發(fā)掘，畫蛋機的精度遠遠不可滿足我的需要。不外我認為倘若將來有一天市面上有了一款適合月球模型的涂裝自動化工具，那必定是基于畫蛋機這般的原理。

畫蛋機

因此繞了一大圈，最后上色方法還是回歸到了手涂。亦許僅有手涂才可把制作者的匠心融入作品，亦許這便是為何模型界到此刻都無一種自動涂裝的方法能夠代替手涂的原由。

從2014年10月到2017年3月，月球模型經(jīng)過一年的打印嘗試，一年的材質(zhì)摸索和一年的涂裝實驗，歷經(jīng)四代的進化，以AstroReality月球模型的身份面世。如今的月球模型，模種是0.016mm的打印精度，多道程序還原質(zhì)感，翻模和上色的工藝都是最專業(yè)的。況且咱們還研發(fā)了專屬軟件，利用加強現(xiàn)實（Augmented Reality）技術(shù)實時識別月表特征并表示關(guān)聯(lián)的天文知識。能夠說全世界還原度最高、最有科普道理的月球模型。AstroReality月球模型在手，我滿足了么？無，日前月球模型還比較青年，材質(zhì)、涂裝都有非常多優(yōu)化的空間，配套的軟件亦比較基本，還有非常多不完善的地區(qū)。對我而言，這都不足完美。況且月球只是第1步，月球之后是火星，地球，冥王星以及其他非常多的星球，因此要做的事情還有非常多，要走的路還有很長，這個夢亦還能夠做得更瘋狂。

James的探月里程碑

2014年10月，3D打印月球，材質(zhì)全彩石膏，直徑15厘米。

2014年12月，透明 PU材質(zhì)翻模，手工上色，直徑10厘米。

2014年12月，熒光粉+透明 PU材質(zhì)翻模，手工上色，直徑10厘米。

2015年6月，石膏翻模嘗試，直徑12厘米。

2016年4月，月球模型原型。石膏翻模，水粉上色。直徑12厘米。

2016年6月，第1代月球模型。石膏翻模，丙烯上色。直徑12厘米。

2016年6月，第二代月球模型。PU材質(zhì)翻模，模型漆上色。直徑12厘米。

2017年2月，第三代月球模型。PU材質(zhì)翻模，仿古漆上色。直徑12厘米。

2017年3月，第四代月球模型。高清紋理，PU材質(zhì)翻模，仿古漆上色。直徑12厘米。

四世同堂，從2014年10月至2017年3月，制作的月球工藝已歷經(jīng)4代。

這應該是日前最逼真的月球模型了。

日前有三個版本的月球，分別是月球爸爸(120mm)，月球媽媽(80mm)，月球?qū)殞?30mm)。

最后，每一個月球模型的制作和涂裝都觸及到匠人匠心的手工打磨，亦便是說每一個月球模型都是獨一無二的。

帶AR黑科技的月球模型

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