地形模型，一个沙盘大玩具 | 有趣的制造

我是作者 Cast，学的机械设计。

写有意思的制造百科，让你知道这些东西都怎么来的，也是我探索世界的一个尝试。

地形模型，是实际地理按照一定的比例精确缩小而成的。博物馆、游客中心、售楼处...从工厂到军事，都是不可获取的的工具。

数据采集

要制作一个「地形模型」，要先有这个区域的卫星和航空器收集到的地形数据，航拍到的彩色图像，激光测距等方式做的全景绘测...

大家都知道谷歌地图有「数据偏移」的问题，这块儿比（zi）较（liao）敏（tai）感（shao），就不多讲了，总之需要采集到非常多的数据，先在计算机里制成「数字地形模型」。

如下是制图师收集到数据的黑白地形图。

制图师会把黑白地形和彩色照片做融合，出来的就是「数字地形模型」，有道路、建筑、标尺等等信息。

做模型

实物的地形模型，用的是耐用又轻巧的聚酯氨泡沫。通过计算机，把「数字地形模型」的数据连到数控铣床上，高速自转的钻头在泡沫上移动，这就是它的切削方式了。

大钻头做第一次粗加工。

粗加工完了，出来的就是一个大致的轮廓，再换小号的钻头，重新按照更精细的数据切削一次泡沫，这就是精加工了。

「粗加工」和「精加工」都是机械加工中的术语，也就是粗糙加工和精细加工的字面意思，像钻头的移动也叫做「走刀」。

用压缩空气喷枪和清洁刷，去掉切削下来的泡沫碎屑。

喷底漆

底漆的作用是封闭泡沫多孔的表面，防止后面喷彩色的墨渗透进孔洞，颜色会走样不均匀。

喷彩墨

这里要用到改装过的立体喷墨打印机，和普通的四色喷墨打印机不同的是：喷头被改装成能「动态」贴合「地形模型」的表面。

用「红、黄、蓝、黑」四色，一次走一条直线的喷绘，最后「集线成面」。

3D 打印建筑模型

「地形模型」上的建筑物，就要用到 3D 打印出模型了，打印的时候用到两种材料，底料和材料就比较容易分离开。

最后把分离好的建筑物，直接粘在「地形模型」上就成了，如下图的城墙。

Cast 还有话说

去年在夏威夷国家火山公园，进门看到的火山地形模型，不仅直观而且很有用。

「夏威夷国家火山公园」不是那种小小的一个火山口，整个火山公园占地面积非常大，在公园里开车都得 2 个小时往返。

因为地壳运动和火山喷发，造成的地形很不规矩，车道也建的时而斜坡、时而拐弯，开车有上有下、忽东忽西。

如果先看过「地形模型」，那对火山整体和路况都会有个很好的判断。

GIF 截取自：

Discovery《How it's Made》S22E07 

有啥想法，留言给我呗，每一条都会看！