去年，剛從麻省理工學院獲得電腦科學博士學位的亞歷克·里弗斯遇到了一個難題。他和共同創辦人伊蘭·莫耶開發了一款數位化增強型電動工具，並計劃透過公司銷售。使用者只需在第三方圖形軟體中繪製出形狀，即可將工具推過木材、塑膠甚至黃銅等材料。借助電腦視覺軟體，該工具會自動調整刀頭的路徑，使其與數位影像完全匹配，誤差控制在百分之一英寸以內。團隊喜歡稱之為「手的自動糾錯器」。然而，這款工具的外觀不夠精緻，難以吸引消費者，而且它的名字也略顯古怪：Taktia。
「Taktia看起來很酷，但從外觀上看不出它有什麼功能，」里弗斯說。
於是，里弗斯找到了一位名叫馬蒂馬丁的工業設計師。馬丁曾在Google工作了三年半，堪稱一位設計奇才，但他想嘗試加入創業公司。此外，他還愛好木工，這使他成為里弗斯的理想人選。
經過幾個月與兩位聯合創始人的反覆討論，馬丁嘗試根據一些設計原則重新構想 Taktia：簡潔、易用和開放。他認為，好的設計會在理解產品核心功能後自然而然地湧現：在這個案例中，核心功能是一款自動糾錯切割工具。
「（作為一名設計師，）你要弄清楚是什麼讓一個產品變得特別，它在做什麼，」馬丁說。
經過無數次迭代，團隊最終確定了設計方案，並爭分奪秒地製作原型，以便在五月下旬的灣區創客嘉年華上亮相。 （直到前一天他們還在加緊收尾。）最終，馬丁用一個時尚的黑色外殼和一個牢固嵌入的屏幕取代了笨重的黃色Taktia路由器。這款工具也有了一個更貼切地描述其功能的新名字：Shaper（成型機）。對馬丁來說，手把和低調的配色實現了他讓這款工具更易於使用和操作的目標。
「如果你看看市面上一些主流的電動工具，它們其實挺嚇人的，」馬丁說。 “Shaper雖然不像玩具，但感覺差不多。它的手柄彷彿在說，‘嘿，把我拿起來！’”
「我們試圖透過設計講述一個故事。它有一個後部區域，那裡是『大腦』所在；還有一個前部區域，那裡負責切割等操作，」里弗斯說。
姿態估計
2011年，里弗斯還是研究生。他想要一台擁有價值超過1萬美元的數控木工雕刻機精度的設備，但又希望它便攜且價格親民，適合業餘愛好者使用。於是，他的第一個版本「Taktia」允許使用者沿著預設圖案移動切割刀片，但只能沿著一個軸向移動。這是一款不錯的切割工具，但在精度和易用性方面卻無法與工業CNC工具機相提並論。
憑藉機械工程研究生莫耶的硬體技術專長，里弗斯開發了一款類似「工具GPS」的軟體。與全尺寸電腦輔助數控雕刻機類似，使用者在軟體中建立設計圖。然後，電腦視覺演算法會學習並導航木材或其他材料的“地圖”，從而引導工具進行切割。
這款工具的獨特之處在於它應用了一種名為「三維姿態估計」的技術。切割面上貼著各種骨牌圖案，這些圖案構成了一張工具記憶的地圖。然後，當切割刀頭在切割面上移動時，電腦視覺演算法會對工具攝影機拍攝的二維影像進行即時分析，並估計出刀頭在記憶的骨牌地圖上的三維位置。使用者只需根據所需的形狀輕輕推動工具，Shaper 即可立即將運動修正到多軸範圍內的精度，誤差控制在百分之一英寸以內。
聽起來很了不起，但里弗斯本人卻輕描淡寫地談到了這項成就。
「電腦視覺方面的工作量很大，但就技術本身而言，它其實並不算新穎。以前就有人做過類似的事情，」他說。 “我們將其應用於人與工具協同工作的數位化增強型動力工具這一理念，這才是真正的新穎之處。”
Shaper 的精雕細琢之處在於，它利用演算法提供精細的切割“大腦”，而人工則負責操作，從而實現了媲美價值 1 萬美元的數控機床的精度，同時又具備電鋸般的便攜性。 （CNC工具機的加工範圍受限於固定木材的工作台尺寸。）Shaper 幾乎可以在工匠貼上多米諾骨牌膠帶的任何地方進行作業，即使是待切割表面嵌入牆面或地板等區域也不例外。
誰會買？
不過，身為一家只有一款產品的小公司，Shaper 的員工們不禁疑惑，究竟誰會為這樣的工具買單呢？
「我們不知道最終會是什麼爆款應用，」里弗斯說。 “我們知道開發者們什麼都做一點。我們想把產品賣給開發者，看看他們會怎麼用。然後再根據他們的反饋來製定策略。”
團隊原本計劃在夏季發起眾籌活動。但現在他們將推出一個公開測試版，用戶可以透過公司網站訪問，目的是收集用戶回饋。里弗斯想弄清楚，售價低於1500美元的數位化增強型電動工具的市場究竟如何——它只是業餘愛好者的工具，還是專業人士也會購買的工具？
市場調查有時會帶來意想不到的發現。在拜訪明尼阿波利斯的一個木工小組之前，里弗斯以為他的演示——用Shaper切割機從膠合板上切割出一個微型的美國地圖模型——會讓聽眾印象深刻。
「當我們向他們展示它如何切割美國地圖時，他們說：『好吧，沒問題。但它能切出一條直線嗎？』」里弗斯說。 「然後我們徒手切出了一條完美的直線，沒有任何輔助工具，他們都驚呆了。其中一個人拿起那塊木頭，在辦公室裡跑來跑去，喊著：『快看，快看！』」
“能夠輕鬆地每次都切割出完美的直線、完美的圓、完美的直角？這才是真正能打動人心的。”
