原生支援3D列印，Win 8.1帶動桌上型工廠應用

經濟學人譽為引發第三波工業革命的3D列印技術，在目前的個人電腦平臺即將有機會直接運用──微軟在今年的Build開發者大會上傳達的訊息中，正式開放Windows 8.1搶鮮版下載自然是重頭戲，而在新版作業系統的特色中，除了使用介面的調整與觸控功能的強化之外，最令全場震撼的是，微軟宣布Windows 8.1將支援3D列印設備。

未來一般使用者要執行3D列印，只需透過個人電腦的操作，即可如同使用印表機般來製作指定的實體模型。

PC不只能繪製、呈現3D圖像，現在也能直接用於實體產品模型產生

3D列印技術的發展是近一年相當受矚目的產業應用，Windows作業系統的支援是遲早的事情，但Win 8.1搶鮮版6月底才推出，微軟就強調裡面會內建這項特色，還是讓我們感到訝異。

在Build大會的主題演講當中，微軟Windows計畫管理部門副總裁Antoine Leblond宣布，新版作業系統將是第一、也是目前唯一原生支援3D列印的作業系統。微軟目前已經開發出3D列印的API、格式、驅動程式模型（Driver model for 3D manufacturing devices），企圖讓這類型的列印方式和傳統的2D列印趨於一致，做到無縫整合。如同一般印表機的操作，Win 8.1可支援3D列印裝置的即插即用，相關列印工作的執行一樣有佇列管理，而且即使是從Windows Store下載取得的App，也一樣能命令3D列印設備執行相關的實體模型輸出工作。

微軟目前也已經釋出3D列印的範例程式碼，要建立相關的App，需搭配Windows 8.1和Visual Studio 2013搶鮮版，開發人員需熟悉C++、DirectX，以及3D Manufacturing的API。

不分PC或平板電腦，只要內建Win 8.1，就能搭配3D列印設備

對一般人而言，3D列印的魅力，主要在於能將所繪製的3D物件模型，能夠在較短的時間內（幾十分鐘），轉化成實體，快速出現在你面前，立體圖像不單是看得見，而且是能夠摸得著，可節省開模、打樣的時間與費用。過去3D列印主要是大型企業應用在產品原型的製造，如汽車與飛機製造商，現在開始普及到其他領域，像是珠寶、皮包的設計師，或產品的發明家。相較於工業級應用，這些屬於消費型的3D列印設備，大多是以塑膠熔絲的線軸作為原料，這些原料會被置入熔解室加熱、擠壓，成為一股細的塑膠絲，接著列印設備再用這些材料來一層層地繪製圖形、填充，直到完成作業為止。

3D列印設備的普及也已經是指日可待，5月起，辦公用品零售商的Staples宣布，要開始販售名為3D Systems的3D印表機Cube，6月時，Amazon也跟進，開設3D列印設備專區。

微軟在今年的Build大會現場，也實際展示了多款已安裝8.1搶鮮版作業系統的Windows裝置，搭配3D列印設備的應用。例如，只需透過平板電腦Surface，即可執行3D Printing Preview的App開啟3D圖像；也可透過Autodesk開發的 123D App與Netfabb軟體，也可列印3D模型；或者使用3D Systems（Cube）、Sintermask （Fabbster）等公司所整合的軟硬體解決方案。

以3D列印設備而言，Build大會現場除了展示3D Systems和Fabbster的產品，也包含MakerBot公司的Replicator 2和Tiertime（PP3DP）的UP Plus 2、UP Mini等多款機型。此外，微軟後續也與達梭系統、Stratasys等其他廠商，合作相關應用。

Win 8.1的API支援3D列印的作法

Win 8.1如何原生支援3D列印？要讓3D圖像內容的輸出成實體模型，就像平時我們將2D圖像列印在平面紙張上，微軟目前主要的作法，是延伸了IXpsOMPackageWriter ，以及IXpsDocumentPackageTarget的API，透過這兩組應用程式介面來支援3D列印的應用，如此，當使用者從Win 8.1的環境操作時，即可透過執行App，將3D的內容傳送至實體模型輸出設備。

當然，要這麼做，首先這支App必須能建立3D模型，並且將它加入文件的封裝型態中，以作為獨立呈現的內容。一般來說，這樣的3D模型內容，是透過標記式的敘述型態的格式（markup format）所定義，並且由多個實體物件組合而成。

當文件封裝格式傳送到3D列印設備或2D列印設備，這些設備就可以輸出對應的3D內容或2D的XPS格式的文件內容。當這些內容傳送至印表機處理時，會寫入3D內容，或是一組結合了3D內容與XPS檔案的內容（系統會用3D封裝寫入器的物件IXpsOMPackageWriter3D，來製作內容）。

在Windows環境應用3D列印，除了牽涉到3D內容的產生，也包括將內容傳送到Windows多工緩衝處理器（Spooler）的管線，以及透過驅動程式過濾器將資訊傳至3D列印設備上，而微軟Windows 8.1目前在3D列印API的使用上，會有下面幾個特性。

例如，在開放封裝協定下（Open Packaging Conventions，OPC）的列印格式當中，Windows能夠支援3D內容的提交，同時，對於2D內容與3D內容列印的XPS格式內容，Windows可以支援相關的提交動作。

此外，Windows認定的3D內容，主要是單一3D模型，而且當中會連結多個材質部件或列印工單部件；而且，3D模型與材質資料會被API視為不透明的資料流，當中不會有任何驗證與解析動作。

在Windows 8.1 環境下，執行3D 列印的兩種方式：Windows 8 App 與Windows 應用軟體

在今年的Build大會，微軟現場展示了Surface平板電腦搭配3D列印設備的應用，使用者只要打開能夠檢視3D圖像內容的Windows 8 App，然後啟動Charm快捷列中的「裝置」，選擇3D列印設備（如圖所示，可支援這種列印方式的設備MakerBot Replicator 2），即可開始製作實體模型。

在Windows 8.1 環境下，執行3D 列印的兩種方式：Windows 8 App 與Windows 應用軟體

你可以透過其他軟體公司所開發出來的應用程式執行3D列印，圖中為Autodesk所提供的免費軟體Autodesk 3D Print Utility（A3DP），使用者以此開啟檔案時，快速檢查3D圖檔內容是否有問題，並且能指定3D列印設備與模型原料的顏色。

Build大會現場也展示了3D列印軟硬體全套解決方案Fabbster，推出產品的Sintermask公司來自德國。