运用3D打印，美国军队能够更好地观察不熟悉的环境

无论在和平时期还是在冲突期间，成功的军事行动都要求对所涉及的地理获得先遣情报。这项情报可以最大程度减少意外事件，让部队的运动更顺利，并确实地捕获自己的目标。

美国陆军工程兵团（USACE）在提供这项情报方面处于领先地位，它对全球各地的城市、山区和其它复杂地形制作了地图，以支持军事和民事行动。这项任务由工程兵团的精选成员来执行，这是一个由大约34600名平民和650名军事成员组建的机构，其中包括了生物学家、工程师、地理学家、水文地理学家和天然资源管理人员。

这个陆军工程兵团的地图绘制团队在2005年的卡特里娜飓风救灾行动中发挥了关键性的作用，他们帮助绘制了新奥尔良市的地图，让军队和市政当局得以拯救生命和财产。当时那种动态状况，不断变化的洪水水位、医院状态以及热点地区，要求对各种地形进行持续不断的重新绘制，包括建筑物、水体和其它自然特征物。

挑战：快速制作3D地图

在卡特里娜飓风中执行这项工作的关键部分是制作详尽的3D地形模型，这种模型对部队和警察具有特别大的帮助作用。3D模型所提供的信息量远大于2D地图，而2D地图只能以平面方式来体现那些重要的地形特征，在高程方面所提供的线索非常少。而制作3D地形图的传统方法是“沙盘”、手工装配的模型或其它一些需要数周以上才能完成的方法，更不必说这些模型既笨重又容易打破。而卡特里娜飓风中所面临的紧急态势不允许浪费时间来等待。每一分钟都等于生命。

解决方案：3D打印

陆军工程兵团的美国陆军工程研究开发中心（ERDC）找到了一个解决这个问题的方法，这个方法能够快速、简便而廉价地制作耐用的3D模型。后来当选了2005年度的“最佳陆军研究实验室”的美国陆军工程研究开发中心选择采用3D Systems 三维打印机，利用数字化地理空间信息来打印制作3D地形图模型。

三维打印机是一种适用于3D地理空间信息数据的输出设备，使用方式与作为字处理软件输出设备的2D打印机相同。主要区别在于，三维打印机能够输出三维模型。这项技术将制作地形模型的时间缩短了数周，而且能够展现其它技术所无法展示的细节。3D Systems的三维打印机具有无与伦比的彩色打印功能，能够准确地区分出土地、水体、建筑物和其它地形特征。这项功能对于理解和记忆具有至关重要的作用。

“在你在现场看见某个地形特征时，所看见的外观与用于描述这一特征的地图上的等高线是不同的，”美国陆军工程研究开发中心的地形工程中心的退役一级准尉Jeffrey Popp说。“而3D模型让你可以无需在现场就可以看见这个地形。”

3D Systems 三维打印机可以在最少2个小时内制作出详尽的3D彩色模型。三维打印机制作的模型重量轻，运输方便，而且完全能够耐受在军事行动环境下的反复使用。而详尽程度很高的模型也增加了使用者对于复杂地理空间特征的理解，并且对发达地区具有特别重要的价值。

3D Systems的三维打印机产品采用一种粉末－粘合剂技术来使用数字化数据直接制作3D地图或制作模型，这项技术由麻省理工学院发明并获得了专利。首先，打印机喷洒一层薄薄的粉末。其次，由一个喷墨打印头在所要成型对象的横截面上打印上粘合剂。下一步，成型活塞降下，为下一层的打印留出空间，然后反复执行上述过程。一旦地图打印完成，地图四周会布满松散的粉末，这些粉末也起到了支撑作用，然后要将这些粉末从成品上清除干净。