我的探月之路
如果你長期關注他的話，慢慢地就會發現，他是身邊為數不多大神級的人物。
這款月球模型，研發了三年，一年深究列印，一年精挑材質，一年遍試塗裝，盡力做到精益求精，以此向航太先驅們致敬。
每個人心中都有一個天文夢，我的夢從2014年起開始變得瘋狂。
一次偶然的機會，我在某天文論壇看見一位署名“路飛”的天文藝術家發佈了一篇關於手工雕刻月球的帖子。足球大的油泥在路飛手裡變成佈滿隕石坑的月球，熟知的月海近在咫尺，細節精緻無比。我馬上聯繫路飛，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
但我未能如願，路飛的月球早已售罄，而下次雕刻計畫遙遙無期，我的月球模型泡湯了。可這件事在我心裡就像野草一樣蔓延，讓我總也放不下。
轉機發生在2014年夏天。
我當時正投身於火熱的遊戲行業，做的是一款太空題材的科幻遊戲。一次我在我們3D主管身後暗中觀察，
我瞬間腦洞大開。
接下來是一連串的研究，我先去NASA官網找到了月球的高程地圖（一種用灰度來表示地表高度的圖片）：
月球高程圖
然後把高程地圖給我的3D主管，讓他幫忙在軟體裡做了個三維月球模型；
三維月球模型
最後我去某寶尋覓3D列印商，並吃驚地發現3D列印服務已相當成熟！所以我很快就下單打印了一個月球，基於真實的地理資料，比路飛雕刻的月亮還要準確！
3D列印月球模型照片
月球在手，我以為我可以滿足。但這個3D列印的月球遠看可以，近看卻是慘不忍睹：整個模型表面佈滿了列印層紋，一些小的月坑已經面目全非了。而且基於價格的考慮，這個球只能是做成空心的。所以列印商不得不在模型上開一個洞，用來回收被封在球體內部的原材料。細心的朋友會發現，現在市面上所有的3D列印月球產品都不是全封閉的。
這些不完美的地方都是我所不能接受的。
進一步調查之後，我對3D列印行業有了更完整的認識。其實如果不要求列印顏色的話，是可以做到更高精度的。比如利用光固化原理的SLA和DLP列印技術，精度都可以到0.05毫米以內，而我當時選擇的全彩石膏精度只有0.1，還真的是不怎麼樣。 謹慎考慮後我又用SLA列印了一個樹脂月球，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也沒有。不過這點我倒是不太擔心。因為我喜歡拍月亮，也畫過不少，對月球上的特徵還是很瞭解的。
我在紙上畫的月球
於是我開始思考該用什麼方式上色，我先後試了水彩、水粉、彩鉛、油彩、馬克筆、水性模型漆和油性模型漆。總的來說，水性的問題在於著色不好，顏料會在樹脂表面滾成水珠；油性的問題卻是著色太好，不便於修改，而且有毒的有機溶劑揮發性很強，對健康不利；畫油畫的油彩有厚度，會蓋住模型紋理；而硬筆塗裝效果生硬，畫不出過渡色。不過經過這番試驗我意識到一個問題，我不能再在列印的樹脂模型上直接畫了。為了試驗上色，我廢掉了好幾個列印件，浪費了不少錢。看來我必須要研究一下如何複模。
雖然模型製造是我從未涉足的領域，但為了月球，多深的坑都可以入。要做的其實就是用矽膠做個模具，再用PU或者石膏材料澆灌，那樣月球模型就想要多少就有多少了！聽起來好簡單。
我採購了原材料和工具，看了很多相關的視頻教程，滿懷信心地開始操作。然後發現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；固化劑要放得剛剛好，否則無法按照預期的效果凝固；攪拌矽膠時要速度均勻以免產生氣泡；選擇分模線要留意地表特徵，否則後期無法打磨；PU材料俗稱AB水，味道巨大，不能在家操作；石膏材質流動性差，要試驗多次才可以找到合適的比例和操作時長。就這麼說吧，我先後翻了三個模具，用了十幾公斤的PU和石膏，最後一個成功的模型也沒有做出來。我一氣之下扔掉了所有的模具和材料，決定再也不碰這些東西，月球的研發也因此被擱置了好久。
我用石膏試驗的模型
透明樹脂方案
螢光樹脂方案
石膏方案
2016年初的這個石膏版月球模型受到很多好評，我也因此動心把它做成商品，讓更多天文愛好者擁有。對於月球模型來說，量產的難題在於塗裝，這也是全球模型製造業中最難的瓶頸。從2016年一直到現在，我試遍了行業內幾乎所有的塗裝方案，一直在尋覓著這個問題的最佳答案。
塗裝大致可分為兩類，一類是製版，一類是無版。前者需要製作輔助上色的工具，目的是定位或者套色，移印、模具噴漆都屬於製版。後者是不需要製版，把圖案直接或者間接印刷到承印物上，比如轉印和UV印刷機。下面就是我試驗的一些總結。
噴油。噴油的原理是做一個遮擋物，將需要噴繪的區域露出來，其他地方遮住。這樣噴出來的形狀都是一樣的，可以加速上色的過程。噴油這個方案在月球模型上效果不好，首先是模具不好做。我在一家供應商那裡定做過一批半球形的塑膠殼，打算套在球上畫出圖案，然後切割圖案做模具。切割的工具我試過電鑽、電烙鐵和超聲波刀。電鑽鑽下來有毛邊，電烙鐵的高溫會把塑膠燙軟，超聲波切割刀雖然沒有毛邊也不會產生高溫，但要用刀片刻出環形山簡直痛苦之極。好不容易做了一套模具，又遇到了第二個問題，卡位。軟塌塌的塑膠殼根本無法固定形狀，在噴漆的時候到處移動。我用夾子把它勉強固定好之後，又遇到過渡色的問題。因為噴漆噴出來的是一片死死的顏色，邊緣像刀切的一樣齊整，真的很難看。我試驗了幾個月，最終放棄了噴油。
噴漆的塑膠殼
轉印。轉印最大的優勢是塗裝的高度還原性，因為圖案可以直接印刷，保證和電腦中的一模一樣。轉印分水轉印、冷轉印和熱轉印，熱轉印依賴工具，對承印物形狀的自由度不高，所以我只試過前兩種。水轉印是先將圖案列印到一張轉印紙上，刷光油，再把這張紙浸到水中，然後貼在球上，最後用軟化劑固定。冷轉印是先往球上刷轉印液，然後把列印圖案的轉印紙用力壓在球上，壓制的時候不能有一點點移動。
你聽一下這兩個方案就知道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印。為此我還寫了一個按照瓜皮形狀來切分貼圖的程式，也算是一種小收穫。為了讓冷轉印時油墨能順利地從紙上移到月球上，我們做了很多種嘗試，甚至還試過糯米紙，但最後還是不成功，然後大家把糯米紙吃掉宣佈轉印的方案失敗。除了水轉和冷轉，我還試過不乾膠印紙，但看著球上一層亮亮的塑膠膜總覺得哪裡不對。
瓜皮圖
移印。雖然是製版印刷，但是它的量產能力讓我羡慕。其原理是先製成幾個單色的色板，然後用移印機和膠頭，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。由於移印機一次只能印半個球，這種動來動去的情況下很難定位；第二個問題是，移印膠頭是為了在平滑表面印刷而設計的，如果強行往凹凸表面印刷會有印不上的情況；三是這種印刷開版費用很高，起訂量也很大，在綜合考慮之後，果斷放棄。
UV列印。UV印表機又稱平板印表機或萬能印表機，可以在5MM高度內的凹凸表面列印圖案，目前手機殼印刷、瓷磚印刷很多都是用 UV列印來實現的。但是月球不行，因為月球的直徑有12釐米，表面高度差在5MM之內的圓形區域直徑只有不到3釐米。這樣一個月球需要列印30多次才能覆蓋全部表面，並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。
多軸印刷工具。目前行業內最高端的應該是傳說中的多軸了。說實話我沒有試過，甚至都沒有見過，不知道這種昂貴的機器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裝置 。畫蛋機本來是為復活節畫彩蛋用的，把雞蛋固定在一個旋轉軸上，然後一支畫筆沿著另一軸運動，像經緯儀那樣。但試過之後發現，畫蛋機的精度遠遠不能滿足我的需求。不過我認為如果將來有一天市面上有了一款適合月球模型的塗裝自動化工具，那一定是基於畫蛋機這樣的原理。
畫蛋機
所以繞了一大圈，最後上色方案還是回歸到了手塗。也許只有手塗才能把製作者的匠心融入作品，也許這就是為什麼模型界到現在都沒有一種自動塗裝的方案能夠代替手塗的原因。
從2014年10月到2017年3月，月球模型經過一年的列印嘗試，一年的材質摸索和一年的塗裝試驗，歷經四代的進化，以AstroReality月球模型的身份問世。如今的月球模型，模種是0.016mm的列印精度，多道程序還原質感，翻模和上色的工藝都是最專業的。而且我們還開發了專屬軟體，利用增強現實（Augmented Reality）技術即時識別月表特徵並顯示相關的天文知識。可以說全球還原度最高、最有科普意義的月球模型。AstroReality月球模型在手，我滿足了麼？沒有，目前月球模型還比較年輕，材質、塗裝都有很多優化的空間，配套的軟體也比較基礎，還有很多不完善的地方。對我而言，這都不夠完美。況且月球只是第一步，月球之後是火星，地球，冥王星以及其他很多的星球，所以要做的事情還有很多，要走的路還有很長，這個夢也還可以做得更瘋狂。
James的探月里程碑
2014年10月，3D列印月球，材質全彩石膏，直徑15釐米。
2014年12月，透明 PU材質翻模，手工上色，直徑10釐米。
2014年12月，螢光粉+透明 PU材質翻模，手工上色，直徑10釐米。
2015年6月，石膏翻模嘗試，直徑12釐米。
2016年4月，月球模型原型。石膏翻模，水粉上色。直徑12釐米。
2016年6月，第一代月球模型。石膏翻模，丙烯上色。直徑12釐米。
2016年6月，第二代月球模型。PU材質翻模，模型漆上色。直徑12釐米。
2017年2月，第三代月球模型。PU材質翻模，仿古漆上色。直徑12釐米。
2017年3月，第四代月球模型。高清紋理，PU材質翻模，仿古漆上色。直徑12釐米。
四世同堂，從2014年10月至2017年3月，製作的月球工藝已歷經4代。
這應該是目前最逼真的月球模型了。
目前有三個版本的月球，分別是月球爸爸(120mm)，月球媽媽(80mm)，月球寶寶(30mm)。
最後，每個月球模型的製作和塗裝都涉及到匠人匠心的手工打磨，也就是說每個月球模型都是獨一無二的。
帶AR黑科技的月球模型
配上AR黑科技，再搭配應用程式“通曉”，讓月球模型秒變百科全書。
以下是一段演示視頻
最後附上預售位址
淘寶：https://item.taobao.com/item.htm?id=543212247051
微店：https://weidian.com/item.html?itemID=2067896359 (或戳原文連結)
但真的是一丁點顏色也沒有。不過這點我倒是不太擔心。因為我喜歡拍月亮，也畫過不少，對月球上的特徵還是很瞭解的。我在紙上畫的月球
於是我開始思考該用什麼方式上色，我先後試了水彩、水粉、彩鉛、油彩、馬克筆、水性模型漆和油性模型漆。總的來說，水性的問題在於著色不好，顏料會在樹脂表面滾成水珠；油性的問題卻是著色太好，不便於修改，而且有毒的有機溶劑揮發性很強，對健康不利；畫油畫的油彩有厚度，會蓋住模型紋理；而硬筆塗裝效果生硬，畫不出過渡色。不過經過這番試驗我意識到一個問題，我不能再在列印的樹脂模型上直接畫了。為了試驗上色，我廢掉了好幾個列印件，浪費了不少錢。看來我必須要研究一下如何複模。
雖然模型製造是我從未涉足的領域，但為了月球，多深的坑都可以入。要做的其實就是用矽膠做個模具，再用PU或者石膏材料澆灌，那樣月球模型就想要多少就有多少了！聽起來好簡單。
我採購了原材料和工具，看了很多相關的視頻教程，滿懷信心地開始操作。然後發現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；固化劑要放得剛剛好，否則無法按照預期的效果凝固；攪拌矽膠時要速度均勻以免產生氣泡；選擇分模線要留意地表特徵，否則後期無法打磨；PU材料俗稱AB水，味道巨大，不能在家操作；石膏材質流動性差，要試驗多次才可以找到合適的比例和操作時長。就這麼說吧，我先後翻了三個模具，用了十幾公斤的PU和石膏，最後一個成功的模型也沒有做出來。我一氣之下扔掉了所有的模具和材料，決定再也不碰這些東西，月球的研發也因此被擱置了好久。
我用石膏試驗的模型
透明樹脂方案
螢光樹脂方案
石膏方案
2016年初的這個石膏版月球模型受到很多好評，我也因此動心把它做成商品，讓更多天文愛好者擁有。對於月球模型來說，量產的難題在於塗裝，這也是全球模型製造業中最難的瓶頸。從2016年一直到現在，我試遍了行業內幾乎所有的塗裝方案，一直在尋覓著這個問題的最佳答案。
塗裝大致可分為兩類，一類是製版，一類是無版。前者需要製作輔助上色的工具，目的是定位或者套色，移印、模具噴漆都屬於製版。後者是不需要製版，把圖案直接或者間接印刷到承印物上，比如轉印和UV印刷機。下面就是我試驗的一些總結。
噴油。噴油的原理是做一個遮擋物，將需要噴繪的區域露出來，其他地方遮住。這樣噴出來的形狀都是一樣的，可以加速上色的過程。噴油這個方案在月球模型上效果不好，首先是模具不好做。我在一家供應商那裡定做過一批半球形的塑膠殼，打算套在球上畫出圖案，然後切割圖案做模具。切割的工具我試過電鑽、電烙鐵和超聲波刀。電鑽鑽下來有毛邊，電烙鐵的高溫會把塑膠燙軟，超聲波切割刀雖然沒有毛邊也不會產生高溫，但要用刀片刻出環形山簡直痛苦之極。好不容易做了一套模具，又遇到了第二個問題，卡位。軟塌塌的塑膠殼根本無法固定形狀，在噴漆的時候到處移動。我用夾子把它勉強固定好之後，又遇到過渡色的問題。因為噴漆噴出來的是一片死死的顏色，邊緣像刀切的一樣齊整，真的很難看。我試驗了幾個月，最終放棄了噴油。
噴漆的塑膠殼
轉印。轉印最大的優勢是塗裝的高度還原性，因為圖案可以直接印刷，保證和電腦中的一模一樣。轉印分水轉印、冷轉印和熱轉印，熱轉印依賴工具，對承印物形狀的自由度不高，所以我只試過前兩種。水轉印是先將圖案列印到一張轉印紙上，刷光油，再把這張紙浸到水中，然後貼在球上，最後用軟化劑固定。冷轉印是先往球上刷轉印液，然後把列印圖案的轉印紙用力壓在球上，壓制的時候不能有一點點移動。
你聽一下這兩個方案就知道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印。為此我還寫了一個按照瓜皮形狀來切分貼圖的程式，也算是一種小收穫。為了讓冷轉印時油墨能順利地從紙上移到月球上，我們做了很多種嘗試，甚至還試過糯米紙，但最後還是不成功，然後大家把糯米紙吃掉宣佈轉印的方案失敗。除了水轉和冷轉，我還試過不乾膠印紙，但看著球上一層亮亮的塑膠膜總覺得哪裡不對。
瓜皮圖
移印。雖然是製版印刷，但是它的量產能力讓我羡慕。其原理是先製成幾個單色的色板，然後用移印機和膠頭，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。由於移印機一次只能印半個球，這種動來動去的情況下很難定位；第二個問題是，移印膠頭是為了在平滑表面印刷而設計的，如果強行往凹凸表面印刷會有印不上的情況；三是這種印刷開版費用很高，起訂量也很大，在綜合考慮之後，果斷放棄。
UV列印。UV印表機又稱平板印表機或萬能印表機，可以在5MM高度內的凹凸表面列印圖案，目前手機殼印刷、瓷磚印刷很多都是用 UV列印來實現的。但是月球不行，因為月球的直徑有12釐米，表面高度差在5MM之內的圓形區域直徑只有不到3釐米。這樣一個月球需要列印30多次才能覆蓋全部表面，並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。
多軸印刷工具。目前行業內最高端的應該是傳說中的多軸了。說實話我沒有試過，甚至都沒有見過，不知道這種昂貴的機器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裝置 。畫蛋機本來是為復活節畫彩蛋用的，把雞蛋固定在一個旋轉軸上，然後一支畫筆沿著另一軸運動，像經緯儀那樣。但試過之後發現，畫蛋機的精度遠遠不能滿足我的需求。不過我認為如果將來有一天市面上有了一款適合月球模型的塗裝自動化工具，那一定是基於畫蛋機這樣的原理。
畫蛋機
所以繞了一大圈，最後上色方案還是回歸到了手塗。也許只有手塗才能把製作者的匠心融入作品，也許這就是為什麼模型界到現在都沒有一種自動塗裝的方案能夠代替手塗的原因。
從2014年10月到2017年3月，月球模型經過一年的列印嘗試，一年的材質摸索和一年的塗裝試驗，歷經四代的進化，以AstroReality月球模型的身份問世。如今的月球模型，模種是0.016mm的列印精度，多道程序還原質感，翻模和上色的工藝都是最專業的。而且我們還開發了專屬軟體，利用增強現實（Augmented Reality）技術即時識別月表特徵並顯示相關的天文知識。可以說全球還原度最高、最有科普意義的月球模型。AstroReality月球模型在手，我滿足了麼？沒有，目前月球模型還比較年輕，材質、塗裝都有很多優化的空間，配套的軟體也比較基礎，還有很多不完善的地方。對我而言，這都不夠完美。況且月球只是第一步，月球之後是火星，地球，冥王星以及其他很多的星球，所以要做的事情還有很多，要走的路還有很長，這個夢也還可以做得更瘋狂。
James的探月里程碑
2014年10月，3D列印月球，材質全彩石膏，直徑15釐米。
2014年12月，透明 PU材質翻模，手工上色，直徑10釐米。
2014年12月，螢光粉+透明 PU材質翻模，手工上色，直徑10釐米。
2015年6月，石膏翻模嘗試，直徑12釐米。
2016年4月，月球模型原型。石膏翻模，水粉上色。直徑12釐米。
2016年6月，第一代月球模型。石膏翻模，丙烯上色。直徑12釐米。
2016年6月，第二代月球模型。PU材質翻模，模型漆上色。直徑12釐米。
2017年2月，第三代月球模型。PU材質翻模，仿古漆上色。直徑12釐米。
2017年3月，第四代月球模型。高清紋理，PU材質翻模，仿古漆上色。直徑12釐米。
四世同堂，從2014年10月至2017年3月，製作的月球工藝已歷經4代。
這應該是目前最逼真的月球模型了。
目前有三個版本的月球，分別是月球爸爸(120mm)，月球媽媽(80mm)，月球寶寶(30mm)。
最後，每個月球模型的製作和塗裝都涉及到匠人匠心的手工打磨，也就是說每個月球模型都是獨一無二的。
帶AR黑科技的月球模型
配上AR黑科技，再搭配應用程式“通曉”，讓月球模型秒變百科全書。
以下是一段演示視頻
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淘寶：https://item.taobao.com/item.htm?id=543212247051
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