老科技、新科技，都和電腦3D模擬設計有關係。從一支智慧型手機到整架飛機，乃至於整座城市，只有想不到，沒有辦不到！
Solidworks是達梭系統旗下赫赫有名的軟體產品之一。許多吸睛又酷炫的科技產品背後，都有這套工程軟體的影子。隨手略舉一二：
二○一五年六月，美國國防部在加州舉辦機器人挑戰賽（DRC），美國太空總署研發的機器人「RoboSimian」，外形如同爬蟲，四隻腳各有七個關節，可以在災難發生時，爬上崎嶇不平的路面，進行救援工作，在這場彷彿機器人奧運的比賽中出盡鋒頭，奪下第五名。
場景拉到波士頓，農業科技新創公司Freight Farms所研發的貨櫃型物聯網植物工廠，用手機操作，就可以遠端監控作物生長狀況。
在矽谷，新創公司Meta的AR（擴增實境）眼鏡，猶如電影情節，雙手在空中就能抓取投影在鏡片上的影像。美國知名科技評論家斯科博（Robert Scoble）大讚，這是自麥金塔電腦後，第二個令他驚豔的科技產品。
改寫航太歷史！達梭開發首架3D設計客機
但達梭系統最廣為人知的，還是早在三十年前，讓波音公司採用電腦軟體開發波音七七七，成為航空史上首架以電腦3D設計而成的飛機，整個設計過程動用了二二○○台電腦，幾乎沒用上一張傳統設計圖紙。
從波音啟動研發計畫，到一九九四年第一架七七七首航，整整耗時八年。至今，波音七七七系列仍是全球最大的雙引擎客機，飛安成績名列前茅，是航空業最成功的飛機之一；自此，幾乎所有的航太研發計畫，都脫離不了電腦輔助設計。
二月五日這一天，《今周刊》記者搭乘以電腦模擬設計的波音七七七客機，飛行一萬多公里，橫跨太平洋，來到「Solidworks年度全球用戶大會」現場，直擊3D的未來趨勢。在這裡，3D軟體技術，不僅僅是工業相關產品的左右手，包括醫療領域、城市規畫的未來等，3D的參與，已經把模擬與真實之間的距離拉近。
▲NASA實驗室開發的機器人，少不了3D科技的模擬與分析。（圖／達梭系統提供）
▲創新的貨櫃型植物工廠，也仰賴3D建模。 (攝影/吳靜芳)
拉近模擬與真實的距離 從VR到電動車 都靠3D實現
過去，大自飛機、小至人手一機的智慧型手機；或者，一個看似簡單的寶特瓶、外形複雜的數位相機，3D軟體都是設計過程不可或缺的工具。如今，積極搶進VR（虛擬實境）的宏達電子，早已攜手達梭系統，推動商用虛擬實境；而馬斯克（Elon Musk）若沒有達梭系統的協助，特斯拉第一輛轟動世界的電動車，問世時間還得再等等。
市場研究機構IDC分析師蔡宜秀指出，電腦輔助設計可加速研發流程、優化內部溝通、確保生產製造準時銜接，並快速修正產品因應市場需求。
工研院電子與光電系統研究所所長吳志毅觀察，用電腦模擬3D工業及消費產品，是不斷演變的進行式，「我們本來就生活在一個3D的世界。」
據統計，在一六年的消費性電子展上，超過七成的互聯網產品均使用Solidworks。無怪乎，在大會舞台上，Solidworks執行長巴熙（Gian Paolo Bassi）對電腦輔助軟體的未來發下豪語：「我們不對任何挑戰設限，我們挑戰極限！」
巴熙的確有資格這麼期待。Solidworks是達梭系統成長最快的品牌，一六年貢獻了六．二六億歐元（約新台幣二○七億元）營收，僅次於建造波音七七七的元老CATIA。
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工程軟體變金雞母 Solidworks直搗資通訊設計
但九七年，當達梭系統購併才創立三年的Solidworks時，因功能較陽春，產品線不完整，「當時機械類工程軟體市場龍頭PTC（美國參數設計）根本看不起Solidworks。」從九七年開始代理Solidworks的實威國際董事長許泰源回憶。
PTC沒想到的是，購併策略向來比它保守的達梭系統，撿到一隻金雞母。經過數年的購併與改良，Solidworks漸漸衝破PTC的防線，在機械類工程軟體打下一片江山，甚至直搗資通訊產業的設計部門。
許泰源分析，上游系統廠因早年使用PTC旗下Pro/ENGINEER，連帶牽動下游廠商也採用同款軟體，習慣較難轉換。但這幾年，Solidworks「從鄉村包圍城市」，不少中下游資通訊公司漸漸轉換陣營，「例如台達電本來使用Pro/ENGINEER，也購入為數不少的Solidworks。」
蔡宜秀分析，「CATIA就像是工程軟體界的LV，強項在汽車及航太；而Solidworks則平易近人得多，強項在機械及資通訊。」兩大品牌在市場需求的高度互補性，造就了達梭系統如今在全球工程軟體市場的龍頭地位。IDC調查，光是一六年上半年，達梭系統橫掃近一五％的市占率，吃下十二．七億美元（約新台幣三九○億元）的市場規模。
飛機、手機、電腦、汽車，3D工程設計軟體幾乎創造所有日常產品，但3D科技的未來，不止於此，也許連人們生活中的一草一樹，一屋一瓦，都能先被模擬、分析，就像電玩遊戲「模擬城市」。這並不是願景，而是現在進行式。
▲工程軟體競爭激烈，Solidworks最大敵手，是美國老牌公司參數設計（PTC）。
(圖片來源/PTC官網)
打造「虛擬新加坡」！ 發揮想像，地下不只有停車場
一五年，達梭系統與新加坡政府展開戰略合作，開發「虛擬新加坡」平台，整個城市國家躍然一變為電腦裡的3D模型。
透過公部門系統及物聯網感測器提供的大數據所生成的數學模型，這座虛擬城市能操控城市內的種種參數，小自住宅內的房間，大至區域的溫度、溼度、噪音，以及光線、人流與車流的改變等，乃至於個體在模擬的城市中會得到何種體驗，統統都有數據模型可佐證。
為什麼兩方會合作？對達梭系統而言，城市是最複雜的有機體，涵蓋能源、食物等未來創新發展的大方向；而島國新加坡地狹人稠，每平方公里人口密度逼近八千人，沒有多餘的試驗空間，無邊無際的虛擬世界，就是最好的計畫場域。
達梭為新加坡勾勒的這座虛擬城市3D體驗平台，並非僅僅是紙上談兵，而是提供最有潛力的解法。例如像新加坡這樣高度開發的城市，未來也許能朝地下發展。
需要隔離環境的醫院手術室、沒有頻繁商業活動的倉庫，在未來都市的藍圖中，建於地下或許優於地上。而往下發展的城市，在現實社會沒有太多前例，虛擬模型因而能提供模擬預測結果。
「地下不只有停車場而已，我們對城市要有更多想像，」夏里斯說，虛擬新加坡就是智慧城市的開端，「這不僅是第一個大規模的城市模擬計畫，也會改變未來城市永續發展的遊戲規則。」
新加坡不會是唯一一座需要模擬的城市，根據統計，到了五○年，全球六十五億人口將居住於僅占地球三％表面積的城市中。尤其，人口壓力爆表的中國及印度，都無可避免面臨都市的擴增及更新。
▲達梭系統執行長夏里斯在3D世界的下一個野心，就是模擬人類生活形態集大成的城市，由「虛擬新加坡」打響第一炮。（圖／達梭系統提供）
台灣也搶合作 台北全新「地下社會」今年有譜
人口稠密的台灣，也搶著與達梭系統合作。繼新加坡後，台灣極有可能成為下一處虛擬城市的應用場域。
一六年七月，台北市長柯文哲出席世界城市高峰會，透過宏達電的HTC Vive VR頭盔體驗達梭系統的虛擬城市解決方案，自此開啟雙方合作洽談管道，據悉，最快今年有初步結果。說不定，未來台北會誕生一座完善、智慧的全新地下社會。
「虛擬世界可以嘗試各種『如果』，並選出最適合現實社會的方法。」夏里斯用一句話道破3D模擬的影響，「3D科技，就是夢想與現實之間的橋樑。」
3D列印降溫？等待破壞式創新
最讓人有感的3D科技，當屬已從工廠滲透進入學校及家庭用戶的3D列印。一捲數百元的聚乳酸（PLA）線材，就能列印五花八門的模型，省下動輒上萬元的產品雛形建模成本，蔚為旋風。
不過，發展超過10年的3D列印產業，還未真正掀起《經濟學人》預測的第三波工業革命，也不像《WIRED》雜誌封面故事曾大膽預言的「這台機器將改變世界」，如今面臨尷尬的關卡。
工業用3D列印機大廠Stratasys及3D Systems，股價分別在2014年暴漲至136美元及96美元之譜，風光一時；但資本市場期待過高，銷量不如預期，導致近年股價大跳水，一路驟跌至20美元上下。
「市場需求每年仍有強勁成長。」面對股價頹靡，Stratasys銷售開發主管凱勒索格魯（Roger Kelesoglu）回歸基本面，「使用3D列印產品原型建模的市場已經發展成熟，需要破壞式創新才能拓展市場規模。」
工業級3D列印市場飽和，消費級3D列印機則是殺到見骨，3D Systems在2015年宣布停售消費級3D印表機Cube，而Stratasys的消費級品牌Makerbot則是咬牙苦撐。業界解讀，消費級3D列印已進入削價競爭，Cube高達999美元的售價，難與加拿大的Tiko、台灣的三緯國際等價格壓至200美元的廠商相爭。
「當紅的高科技產品，有些會成真，有些會沒落。」工研院電子與光電系統研究所所長吳志毅觀察，3D列印能否印出第三波工業革命，仍待時間淬鍊才能見真章。
