从零基础开始：教你如何使用Shap-E，从文本生成模型到3D打印

如果有一天，3D打印能够真正普及到千家万户，必须满足两个条件：3D打印机要足够便宜和易于使用，3D打印模型容易获取且低成本。

考虑到现在桌面级3D打印机设备已经进入高速打印时代，并迈向新的台阶，我们今天不再讨论机器本身，而是探讨在人工智能时代如何更便捷地获取3D模型。本文将逐步介绍如何利用Shap-E生成适用于3D打印的模型，为大家提供一个操作指南。

在正式开始演示前，我们先了解下什么是Shap-E。

5月6日，ChatGPT的母公司OpenAI发布了最新的开源项目Shap-E，它可以通过文本或图像生成3D模型。这是一种由人工智能驱动的新型文本到3D模型生成器。初看起来与去年发布的Point-E相似，但OpenAI表示，Shap-E可以在几秒钟内生成复杂多样的3D模型，速度比Point-E更快，生成的样本质量更好。

Point-E使用接收到的内容创建3D点云模型，然后转换为网格。而Shap-E直接生成隐式函数的参数，这些参数可以渲染成纹理网格和神经辐射场，克服了以前模型的模糊性。

Shap-E的训练分为两个阶段：首先训练一个3D编码器，将3D物体映射为隐含函数的参数；然后在编码器的输出上训练一个条件扩散模型，能够输入图像或文本描述来生成3D物体。

如果你对此感兴趣，可以下载论文进行深入研究，包括Shap-E的功能、应用和局限性等。论文链接：https://arxiv.org/abs/2305.02463。回到之前提到的，Shap-E已经开源，可以直接在GitHub免费下载，并且可以在电脑上本地运行，无需使用OpenAI API密钥。这是下载链接：https://github.com/openai/shap-e。

在GitHub上，OpenAI展示了通过Shap-E生成的多个案例，包括看起来像香蕉的飞机、一只绿色的靴子、一架宇宙飞船、一只企鹅和一碗蔬菜等。然而，这些3D模型在细节方面还比较粗糙，无论是模型的精度、结构还是颜色贴图，都有很大的优化空间。

为了真正体验这款通过文字生成3D模型的AI工具，我们找到了HuggingFace Hub。该网站已上线Shap-E，并提供免费体验。打开链接：https://huggingface.co/spaces/hysts/Shap-E，就可以正式开始通过文字生成3D模型。

首先，我输入了"3D printer"，等待了28.3秒后，出现了一个看起来像3D打印机的模型。可以肯定的是，这是一台桌面级3D打印机，虽然无法确定具体的型号，但肯定不是Mendel I3或Kossel结构的机器。实际上，在模型生成页面上，还有一些参数可以调整，滑动条左右拖动，可以控制最终模型的精细度。

除了通过文本生成模型，我们还可以使用图像转换模型。我随手将一张Raise3D E2 3D打印机的照片放入生成器中。生成器预计需要14.7秒呈现模型，但在17.2秒后才出现。突然感觉Shap-E和3D打印机有点相似：最终模型打印完成的时间往往比软件预估的要更长（尴尬）。

生成后，我们可以点击"下载"按钮，导出以GLB格式保存的3D模型，可以直接在常用的设计建模软件中打开，例如Blender、Maya、3ds Max等。你也可以像我一样，直接使用Windows自带的"3D查看器"打开刚刚下载的模型。

然而，如果你想将其转换为3D打印可用的STL格式，那么还需要下载3D Builder软件。下载链接：https://apps.microsoft.com/store/detail/3d-builder/9WZDNCRFJ3T6，您也可以直接在Microsoft应用商店中搜索并下载。

通过3D Builder打开GLB文件，然后点击菜单栏左上角下拉中的"另存为"，选择STL格式。最后，使用切片软件（例如Cura）打开模型进行代码转换，输出Gcode模型，然后将其保存到打印机中，即可开始打印。

目前，我们必须承认当前的3D生成技术仍处于非常初级的阶段，生成的模型效果还达不到3D打印的要求。真正从文字生成模型再打印，似乎还有一段比较长的路要走。尽管如此，Shap-E仍然迈出了令人激动的一步，相信只需要多些大数据的训练，这一人工智能技术将有望成为游戏规则的改变者。

要知道，仅仅过去一年，从“文本到图像”的Midjourney已经变得非常成熟，并被广泛使用。如今，OpenAI的开源项目Shap-E为我们展示了在AI时代获取3D模型的新方法，这对于3D打印和其他相关领域来说将是一个重要的里程碑。

”想要什么，就打印什么“将不再只是一个愿景，而将成为现实。