增材制造是 21 世纪最重要的技术进步之一。它彻底改变了我们制造从飞机和风力涡轮机到医疗植入物和纳米机械的所有东西的方式——更不用说一旦技术进入创客社区就会释放出创造力的浪潮。在Cosplay：A History中，资深角色扮演者和501 军团成员，Andrew Liptak 探索了该工艺的戏剧起源及其从服装热情到成熟粉丝的演变。 Liptak 还研究了技术进步如何影响 cosplay 社区——无论是他们用来连接的互联网论坛和社交媒体平台，他们用来宣传作品的手机和相机，以及在下面的摘录中，使用的 3D 打印机创建服装组件。
摘自角色扮演：一段历史 – 安德鲁·利普塔克 (Andrew Liptak) 的建造者、粉丝和制造者，他们将您最喜欢的故事变为现实，由 Simon & Schuster 出版。 © 2022 安德鲁·利普塔克。
2017年夏天，我拿起一台Nintendo Switch，开始玩任天堂的《塞尔达传说》系列最新作《荒野之息》 。我的儿子布拉姆和我在海拉尔砍杀并砍杀了我们的路。游戏以一个巨大的开放世界为特色，充满了迷人的服装、物品和武器，毫无疑问，我们确定了那一年的万圣节服装：主角林克的彩色服装之一，伴随着一把看起来很酷的物品：一把剑、盾牌、带箭袋的弓，以及一个名为 Sheikah Slate（一种神奇的数据板）的魔法平板电脑。
我当地的图书馆刚刚安装了一台 3D 打印机，在网上翻了一番之后，我找到了 Sheikah Slate 的文件，然后给他们发送了一个文件进行打印。大约一天后，我手里拿着白色的药片。经过一点打磨、一些油漆和一条丝带，我得到了一个可用的复制品。当我遇到另一套类似光剑的 Guardian Sword++ (1) 计划时，我有一个朋友用他自己的 3D 打印机给我打印了一个。在不知不觉中，我为这个角色准备了两件物品。
3D 打印的过程还包括“增材制造”、“计算机自动化制造”、“分层制造”或“快速原型制作”。(2) 该过程始于设计师开发的 3D 对象，称为计算机辅助设计 ( CAD），软件将其转换为可由打印机读取的文件（通常是标准镶嵌语言文件，或 STL）。此 STL 文件指导计算机将塑料放置在一系列精细层中。随着机器放下每一层，人们可以慢慢地构建一个三维物体，就像服装的一部分。虽然速度很慢，但该过程允许制造商打印您可能无法使用传统制造方法创建的极其详细的对象。
制造商可以使用三种主要的 3D 打印方法。最常见的是熔丝制造 (FFF)，其中热塑性塑料（如 ABS 或 PLA）线轴在加热的喷嘴中熔化并挤出到构建表面上以形成物体。下一种方法是立体光刻 (SLA)，其中打印机将激光束射入一桶树脂中，将材料一层一层地粘合成一个固体物体，因为它从下到上（或从上到下）缓慢地工作.第三种方法称为选择性激光烧结 (SLS)，其中机器放下一层粉末材料，如精细树脂或金属。当层到位时，机器使用激光跟踪所需的图案，将层融合成正确的形状。一层完成后，机器会铺下另一层粉末材料，然后重复该过程。
这些方法中的每一种都可以以多种方式使用。化学家 David EH Jones 最初在 1974 年的《新科学家》杂志专栏中提出了这一过程，观察到“许多液体单体可以通过紫外光甚至可见光聚合成固体。因此，穿过一罐单体的激光束应该在其路径中留下一条光学直的光纤，”他写道。 “瞄准正确方向的激光束在水箱周围曲折，形成交错的纤维网。通过适当设置镜子，可以制作从 Brillo-pad 到背心的任何东西：而且完全没有移动部件 (3)！”
从这里开始，工程师和科学家开始设计系统来实现他的理论。 1981 年，日本科学家 Hideo Kodama 为Review of Scientific Instruments撰写了一篇论文——“Automatic method for making a 3Dplastic model with photo-hardening polymer”——其中描述了打印物体的方法（4），几年后，几家公司和企业家纷纷效仿，然后为特定系统注册了一系列专利。于是，3D打印诞生了。
自动化过程最初作为一种制造技术找到了家。它允许公司构建新型模型，但也成为创建对象原型的一种简单方法：只需开发计算机模型并将其打印出来，而无需制造一套新模具或机器零件.但这一过程并没有立即普及，部分原因是个人和公司持有这些技术的专利。随着这些专利的到期，这种情况在 2010 年代中期开始发生变化，导致 3D 打印机的可用性激增。正如 Filemon Schöffer 在TechCrunch中所写，“当 Fused Deposition Modeling (FDM) 打印工艺专利于 2009 年到期时，FDM 打印机的价格从 10,000 多美元降至 1,000 美元以下，而新一批消费者友好型 3D 打印机制造商，如 MakerBot和 Ultimaker，为无障碍 3D 打印铺平了道路 (5)。”
好莱坞的道具制作工作室多年来一直使用该技术来制作服装，但新发现的家用设备对角色扮演者来说是一个福音，允许他们制作单独的道具或整套服装 (6)。
在 3D 打印机广泛使用之前，雕塑家不得不依靠各种技术来复制服装部件：雕刻 EVA 泡沫、制作树脂模具、加工金属部件、为真空成型机雕刻硬币以及其他技术——如果您正在寻找仅构建一个项目或有限运行的项目。现在，角色扮演者可以使用 3D 打印机打印出一套完整的预设盔甲。
在 2019 年 Dragon Con 之前，南卡罗来纳州查尔斯顿的 Jack Durnin 决定根据 Syfy 的科幻系列The Expanse建造一个火星海洋。 “我看了第二季的宣传片，”他在大会上告诉我，“我在预告片中看到了火星海军陆战队，我想，‘这是什么节目？’ ”并结束了整个系列。
在服装方面，Durnin 已经是一位经验丰富的人。在高中和大学期间，他制作了短片，为此他自己制作了许多布景、服装和道具。当他进入角色扮演时，他从质量效应中制作了指挥官 Shepard 的 N7 盔甲。当他观看The Expanse时，他意识到他可以组装自己的一套火星海洋动力装甲。
虽然该节目的一些粉丝已经找到了工作室制造商用来制作屏幕服装的真实头盔和组件，但火星海洋服装却不同。它完全是该系列的原创作品，如果他想要自己的版本，他必须自己制作，从头开始。 “我从头盔开始，”他解释说，“因为我知道那将是最难的，而且会花费最多的时间。我从截图开始，然后是初始形状，交换头盔的三个尺寸，然后开始雕刻它。”从那里开始，他开始雕刻前臂和盔甲，使用与他的质量效应盔甲相同的 EVA 泡沫。杜宁和他当时的女朋友（现在的妻子）珍妮泰勒在那年的大会上首次亮相了他们的服装。他们的工作得到了惊讶的旁观者的奖励，甚至获得了剧组演员和工作人员的赞誉。
使用打印机对服装界还有另一个影响：它以一种前所未有的方式使该领域民主化。在早期，熟练的建模师可以制作出详细的模型来出售给整个社区或与整个社区分享。但这种方法天生就有一个瓶颈：制造商只能一件一件地生产他们的产品。通过创建一个文件并与其他人共享，十个或更多的制作者可以同时将作品放在一起。数以百计的相同服装几乎可以同时在世界范围内出现。
在《侠盗一号：星球大战外传》的前期准备工作中，感兴趣的角色扮演者成立了许多小组，为电影的新士兵类别之一：岸上士兵制作服装。虽然一些制造商决定走传统的雕刻和真空成型他们自己的版本的路线，但一位制造商决定模拟他自己的可打印版本。
2016 年，Sean Fields 推出了一个网站，其中包含一个 Dropbox 链接，其中包含组装服装所需的所有文件。最重要的是，他免费发布了这些文件，任何人都可以自行下载。结果，全世界数百人根据他的设计制作了他们的服装。来自美国、欧洲、亚洲和其他地方的粉丝制作了这套服装，穿着它参加了活动。其他人紧随其后：一位名叫保罗·普伦蒂斯的制造商开发了他自己的一套高精度海岸骑兵盔甲，他将其赠送给感兴趣的制造商以换取慈善捐赠。
这项技术还有另一个意想不到的副作用：它有助于缩短开发和制作服装所需的时间。 “当我第一次成为道具制造商时，”布赖恩安德森在 2019 年波士顿 FAN EXPO 上向我解释说，“为了能够制作出一些东西，我投入了大量资金。”
当卢卡斯影业在 2008 年发布电视连续剧《克隆人战争》时，作为第 501 军团长期成员的安德森想从该系列中制作一套克隆人士兵盔甲。 “我花了一年多的时间来雕刻和制作这套西装的模具，并投资了数千美元和材料，才完成了第一套。”他解释说，以这种方式制造盔甲不是一时冲动就能做到的：它需要大量的计划和投资才能完成。但是一旦花掉了这笔钱，“后续的套装就很容易制作了，因为我可以将盔甲真空成型[在现有的模具上]。”
但是这些模具已经成型，他不能轻易改进它们，尤其是当新的细节浮出水面时。 “现在，有了 3D 打印，风险要低得多。”当我们在 2019 年 8 月交谈时，最后一部星球大战电影《天行者的崛起》尚未上映，但他已经打印了一个将出现在电影中的头盔。 “几周前，它们才第一次出现在宣传照片中，”他说，但如果有重大变化，最初的开发者可以简单地采用模型，对其进行调整，然后在网上重新发布，供建筑商打印又出来了。 “曼达洛人的头盔发生在我身上；我已经根据 Sean Fields 制作的文件制作了那个头盔。他从一开始就说，“这个文件可能不准确，当我发现新的细节时，我将对模型进行迭代，现在购买该文件的任何人都将获得每次完成的免费迭代。”当我第一次开始研究时，很多人问我为什么要在这上面浪费时间，如果我知道它不会准确的话。打印一个耗材价值 12 美元。如果我必须打印一个新的，这没什么大不了的。因此，它可以让人们很早就抓住趋势，而不必担心第一次尝试就正确。”
但是，虽然 3D 打印已被证明对角色扮演者有用，但它并不是取代之前的方法的万能和最终技术。世界各地仍在使用传统雕刻、成型等工艺，打印一个物体并不意味着可以简单地将它从打印床上拉下来，然后拿着它进入一个惯例。这些物体通常需要后期制作工作，通常将打印机留下的线条打磨成光滑的表面（这本身就是一个劳动密集型的过程），填充将两个部件连接在一起时产生的裂缝和接缝，并对物体进行底漆和涂漆。
即使完成，道具也可能不是很耐用。制造商可能会选择打印出他们所需道具的空心版本，内部结构类似于蜂窝，以节省打印时间和重量。几年前，我从尼尔·布洛姆坎普 2013 年的电影《极乐世界》中购买了一个复制品。这些零件设计精美，印刷精美，而且非常轻。我建造了道具，但是当它掉下来（两次！）时，它打破了几个弱点，需要修复。当一个朋友为我打印林克的守护剑时，我让他把它作为一个坚实的部分来做，意识到它会更坚固。
鉴于 3D 打印通常依赖于熔化的塑料来挤出，道具也极易受热：不止一位角色扮演者注意到他们的道具或服装部件在极端高温下会熔化，例如在热车中在阳光下或放在加热器旁边。这并不是说其他制造方法天生就更好：用树脂浇铸的物体会熔化、变形或破碎；玻璃纤维和塑料会随着年龄或应变而开裂；织物会撕裂。
但尽管有这些缺点，3D 打印是一项改变游戏规则的技术，它允许角色扮演者快速、廉价地制作整套服装和服装组件，从而为以前可能无法参与的新客户打开了这个领域。
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(1) “Un Bal Costumé Chez Jules Verne”[儒勒·凡尔纳家的服装舞会]，Le Monde illustré，第 21 年，第 1 期。 1044，1877 年 4 月 14 日，https://laporteouverte.me/2016/11/13/un-bal-costume-chez-jules-verne。
(2) Herbert R. Lottman, Jules Verne: An Exploratory Biography (New York: St. Martin’s Press, 1996), 204.
(3) Lydia Smith，“1891 年 3 月 5 日至 10 日：Bovril 和第一次科幻大会，在皇家阿尔伯特音乐厅”，皇家阿尔伯特音乐厅（网站），2016 年 3 月 2 日，https://www.royalalberthall。 com/about-the-hall/news/2016/march/5-10-march-1891-bovril-and-the-first-ever-sci-fi-convention-at-the-royal-albert-hall。
(4) “’The Coming Race’ 和 ‘Vril-Ya’ Bazaar and Fete, in Joint Aid of the West End Hospital, and the School of Massage and Electricity”，皇家阿尔伯特音乐厅（网站），https://memories .royalalberthall.com/content/coming-race-and-vril-ya-bazaar-and-fete-joint-aid-west-end-hospital-and-school-massage-and-1。
(5) Alex Palmer，“Vril-Ya Bazaar 和 Fete 的奇怪故事，‘世界上第一个科幻大会’，”《牙线》，2021 年 5 月 31 日，https://ift.tt/2jcBeTf 646499/first-sci-fi-convention-vril-ya-bazaar。
(6) 科幻百科全书，AD Condo (entry)，2017 年 5 月 24 日更新，http://www.sf-encyclopedia.com/entry/condo_a_d。