清華大學出了個手辦，製作過程就像魔法陣
來自專欄狂丸
591 人贊了文章
高考過去一月有餘，又到了入學通知書把考生們安排的明明白白的時候，然而有人卻不僅考上了清華，還拿到了這樣的網紅錄取通知書：
打開通知書，一座清華代表性建築「二校門」躍然紙上，它由30多個部件拼插構成，小巧精緻。這個「手辦」可以說無論是寓意、設計還是格調都是滿分——真正的別人家的大學。羨慕之餘狂丸也對它的製作技術產生了好奇，據了解，組成這座清華校門的拼裝部件們，都是用激光雕刻然後再組裝起來的。
果然高等學府就是不一般，聽上去就滿滿的黑科技。所以問題也來了，激光雕刻是怎麼玩的？
首先你需要一個設計圖案，然後在電腦中完成設計與儲備。
準備好一台激光雕刻機，主要部件是橫、縱兩個移動軸，激光頭與對焦鏡。
然後將電腦與雕刻機相連接，下達雕刻指令。此時光線會通過一系列的鏡面反射，通過聚焦鏡頭將光束指向某個方向，同時這個鏡頭會將光集中精確到一點上。
激光與材料的接觸點也被稱為「焦點」，也是熱量最強的地方。
而在光線與材料表面的接觸過程中，材料表面會被激光產生的熱量熔化蒸發，發生「物質移除」，也就是被列印的部分會被光線切除，從而讓材料顯示出可見的深度和紋理。
另外通過改變光束的強度，可以形成不同深度的雕刻。
然後看著它根據指令路徑一排排的雕刻即可，整個過程對強迫症來說十分的治癒。
尤其是高速激光雕刻，它上演的雕刻過程簡直就是魔法陣繪製教學。只見一枚金屬圓盤放置於機器當中，幾道紅光頻繁掃描，似乎在構築法陣。
然後高能瞬間開啟，材料上方一路火花帶閃電，各種圖案迅速浮現於材料之上。
和動漫中用魔法召喚老婆十分相似。
不需多時，一個精密複雜的圖案就這樣被激光雕刻完成。相比手工一步步鑿刻，這種效率與過程確實有點魔幻。
除了繪製這種規則性圖案，用激光也能雕刻出更為複雜的人像。例如下面這副肖像畫，幾個光點如同多支畫筆同時工作，線條與圖案框架很快就被繪製完成。
完善細節的時候，光點移動的更加密集頻繁，圖案也更加精細。
看了這麼多，那到底什麼是激光呢？它的形成過程涉及的理論比較複雜，不過好在科技組織Trotec Laser進行了接地氣的講解。這種神奇光線又稱為「原子受激輻射的光」，所以想要獲得它就先要調戲原子。要做出一束激光，你需要給原子們一個能量，使他們激發並釋放出光子。
這個過程有「跟風」效應，當一個光子經過其他激髮狀態的原子時，其他原子也會跟著釋放光子
當然激發出的光子也會有不同方向，但大多數光子之間更傾向於膩在一起保持一致，相同的相位、相同方向，這時你就會得到一束列隊整齊的光。
但為了不讓這些光四處跑散，人類會在空間中的兩邊加上鏡子，這樣光就會來回反射，期間反射的光線會讓原子激發更多的光子。
所以這些激情四射的光子開始在鏡子間射來射去後，再將容器開個小洞，你就會得到一束激光了。
儘管已經對激光形成的過程進行了大幅縮減，但其原理的複雜程度依然可見一斑，而激光也堪稱是20世紀以來最重要的發明之一。
了解到這些後，再看激光雕刻的過程就簡單了很多。其實就算是普通人也能成為「雕刻大師」，並在多種多樣的物品上進行藝術創作。例如給金屬戒指的外層雕刻花紋，效果就像是貼紙。
角度刁鑽的內環也可以用激光刻出字跡。
或者給木質鋼筆刻上文字，原本易損易折的物品可以輕易的被標上獨特印記：
甚至可以給手機DIY圖案，一位網友就在手機後蓋直接刻上了城市風光：
激光雕刻機的運作就像是雨刷器，一層一層的將手機後蓋的材料擦掉，最終圖案可以說十分文藝，不過狂丸很心疼手機。
一些日常用品也是激光雕刻的文身客戶，粗如香蕉、細如火柴都沒問
不過狂丸覺得，激光雕刻作用在刀具上才是最炫酷的。
看不見的光線在刀刃上迅速切割，就好像遊戲中給武器附魔一樣，圖案紋絡的生成讓武器瞬息之間變得更加華麗。
更炫酷的是，除了雕刻材料表面，激光雕刻還能深入材料，完成「內雕」：
這種存在於人工水晶內部的雕刻作品讓我一度覺得它是由兩塊水晶拼合而成的，而事實上，現代科技可以在完全不損壞材料外表的前提下，對材料進行內部雕刻。
其過程與原理是這樣的：首先還是要獲取圖像，頭像的話可以通過拍照獲取人臉。
然後由電腦製作3D圖像，設計出圖案在水晶中比較合適的位置。
接下來啟動機器，開始雕刻表演：
而雕刻過程其實是讓水晶內部發生細微的爆裂，形成微小的氣泡，接著讓這些氣泡「點」連接成「線」，最終構成圖案，勾勒出預設形狀的水晶工藝品。
不得不說，隨著科技力量的推進，我們的生活確實越來越「魔幻」，不知道未來科技又會怎樣吊打我們的想像力。
歡迎關注我的原創微信公眾號「狂丸科學」，這裡有更多奇趣知識等你發現
推薦閱讀：
※PPT遮罩層動畫
※別看乳搖了，這裡還有更好看的！——《輕羽飛揚》我先吹為敬！
※跳舞的《惡魔法則》為什麼不做成3D動漫呢？
※Zortrax M200 3D印表機定製3D列印動漫角色面具
※被麻醉劑浸泡的紅線——病名為愛