2020東京奧運會剛剛落下帷幕不久，運動員們在賽場奮勇拼搏超越人類極限創造紀錄，努力登上領獎臺。不知道觀看奧運健兒取得佳績升國旗奏國歌時刻有沒有留意運動員腳下領獎臺的設計呢？

其實奧運領獎臺的設計都是每屆奧運會視覺元素組成的重要部分，按照慣例領獎臺會融入主辦國的辦賽理念、國家元素等特點，并與奧運獎牌、奧運火炬、頒獎服裝等一起發布。

東京奧運會領獎臺設計融入環保理念，奧運會共回收了24.5噸廢棄塑料制品，通過3D打印完成制造，共制成了98個領獎臺。3D打印技術的運用完美契合綠色環保辦奧運理念，與此同時還能兼顧制造成本低、生產周期短的優勢。

東京奧運會領獎臺（圖片來自東京奧運會官方網站）

東京奧運會官方網站發布了領獎臺從塑料回收生產打印原材料到打印生產組裝的成方形單元組合成完整領獎臺的完整過程視頻，有興趣小伙伴可以去具體了解。通過觀察東京奧運會領獎臺的加工組合方式我們不難發現其采用的是單元模塊化的設計思路，化整為零降低了每個單元的最大尺寸便于同步多個3D打印快速生產，使用起來也可以根據實際場地大小和實際情況拼接組合非常靈活。

增材制造的設計思想已經越來越多融入到了設計端，從設計端入手解決一些生產制造的困難也是我們努力的方向。延續東京奧運會領獎臺的設計思路，我們可以再進一步嘗試運用創成式設計方法為奧運領獎臺設計增添更多的可能性。以奧運領獎臺為主題，為大家分享利用創成式設計的創意小案例。

首先，我們預設一個150*150*mm立方體作為頒獎臺最小基本單元來進行創成式設計。

將立方體按照方形截面劃分成為25*25正方形單元，整個立方體就有了25*25*25=15625個晶胞單元，用最基本晶格支撐以1.2mm直徑填充每個單元得到的整個立方體，填充率約為20.7%,這樣構建的基本立方體不僅材料使用與重量上相較實心單元減少很多，而且支撐強度也獲得提升相較傳統結構有諸多優勢。

下一步，我們以2022北京冬奧會標志元素為輸入，利用創成式設計方法提取標志的圖形信息來對立方體外立面的晶格增加的縱向支撐進行干擾生成圖像。

這樣我們就得到了一個擁有奧運元素，可以直接進行3D打印無需組裝的奧運基本單元，在對外立面干擾支撐呈現不同形態后的整體材料填充率不大于30%。

創成式設計只能做到這些么？當然不是，發揮我們想象力創成式設計還能有更多可能。在上文構建的領獎臺單元基礎上我們構想結合硬件電路控制讓立方體的左右兩面充分利用起來成為LED點來實現更多的動態變化。

在了解LED點陣的控制電路的基本原理后，我們需要解決的第一個問題就是如何定義點陣的坐標位置，以便后期分別給與對應LED顏色信息。

我們想到在預設外立面每個晶胞單元內設置一個LED,這樣位置信息就能夠跟我們通過創成式設計晶格位置坐標關聯起來，構建25*25 LED點陣通過提取晶格行列坐標信息單獨給與每個LED輸入亮暗色彩等信息。

接下來，我們以亮燈呈現國旗為例，將預設任意國家國旗圖片利用創成式設計來提取相應坐標色值信息作為給與LED亮燈色彩信息，實現讓點陣呈現相應色彩圖案。

控制原理層面實現僅僅是一方面，我們還要考慮增材制造環節如何構建電路實現LED安裝，在前文LED原理中我們可以知道驅動LED需要一個簡單雙層板電路板。

在設計左右兩面打印結構時我們就將其分層，分別獨立出外表面，導電層1，絕緣層和導電層2，運用現已逐步成熟的PCB電路3d打印技術，嘗試產品結構與電路部分同時打印成型，通過前期設計讓電路直接在打印過程中構建，在結構中無需單獨裝配工藝即可得到完整產品。

我們以三個基本單元組合成為領獎臺整體來呈現出最終使用效果。

探索創成式設計與硬件結合實現各種有意思交互效果，讓領獎臺與運動員互動起來也是可以思考的方向。比如將創成式程序控制領獎臺加入NFC/RFID等近場通信模塊來識別登上領獎臺運動員各類信息，實現讓運動員登上領獎臺時刻的專屬變化。

交互原理構想

在創成式設計和增材制造技術融入到我們日常產品設計過程中，各種各樣的奇思妙想我們都可以去探索去實踐來得到無限可能性，暢想我們還能用技術如何改變傳統制造生產模式，改變生活，也歡迎將你的想法告訴我們 。