在全球化浪潮的推动下，许多大品牌为了吸引更多的用户，通常会采用标准化的方式来设计产品，以满足更广泛的需求。然而，许多用户更倾向于定制产品，甚至自己设计的产品，因为这些产品具有更高的情感价值。那么，如何将个性化和大规模生产结合起来呢？
实际上，通过“计算设计”和“3D打印”，我们可以实现个性化产品的大规模制造。2016年，阿里云设计中心首次在国内提出了“计算设计”的理念。
那么，计算设计究竟是什么？它有哪些优势？未来的发展趋势又是什么呢？让我们从一个实际的计算设计产品开始探讨。
泡泡鞋的概念
大部分孩子都喜欢吹泡泡和穿有趣的鞋子。想象一下，如果能让客户在线设计和订购一双独特的、合脚的、泡泡图案的鞋子，那将是多么吸引人！那么，这种泡泡鞋是如何制造的呢？
- 首先，使用智能手机应用程序扫描脚部，确定鞋子的尺寸。
- 然后，孩子用吸管吹气，形成鞋子表面的独特气泡设计。
- 最后，孩子满意的设计将被发送到3D打印工厂进行大规模制造。
计算设计是什么？
计算设计是一种利用算法和参数自动计算产品结构的计算机辅助设计（CAD）方法。虽然它不是人工智能（AI），但可以借助AI技术和工具，如生成算法、进化优化和机器学习，来增强设计过程，创造更高效、创新和定制的解决方案。
计算设计能够动态地通过输入新数据不断更新改变，与传统的静态设计形成鲜明对比。例如，3D打印矫形支架公司ActiveArmor，通过使用计算设计，能够生成完全定制的矫形支架设计。
计算设计可以分为三个主要类别：
- 参数化设计：将参数链接在一起，当一个值改变时，自动改变其他相关值。
- 算法设计：施加约束，然后使用软件算法来生成设计。
- 生成式设计：定义边界，然后设计人员定义负载要求和预期的材料类型，生成软件将提供一系列可能的设计结果。
计算设计的常见应用
计算设计技术现在广泛应用于制造和消费品中，如机器人、汽车、航空航天、体育用品和医疗应用等。
- 在机器人、汽车和航空航天领域，计算设计可以减少零件数量、提高强度重量比等。
- 在体育用品中，如头盔等设备，可以通过计算工具设计来优化冲击吸收并定制。
- 在医疗领域，计算设计也有许多用例，如内部骨替代物和外部假肢等。
计算设计与增材制造
自20世纪80年代引入CAD以来，增材制造（3D打印）为设计师提供了重新思考设计方法的机会。计算设计技术可以生成非常复杂的零件，而传统制造在制造复杂内部通道方面的能力非常有限。
计算设计的未来展望
计算设计在消费产品中的应用非常令人兴奋。通过利用数据，用户有机会大规模设计个性化产品。未来，产品甚至可以自动设计，以适应用户不断变化的生活方式和习惯。
总的来说，计算设计为产品设计过程带来了巨大的变革。它不仅带来了功能优势，还为消费者提供了全新且有趣的形式。这是一个从简约、通用设计转向个性化产品的重要机遇。
