Разработан метод удивительно реалистичной цветной 3D-печати

На сегодняшний день по технологии моделирования методом направления (FDM/FFF) невозможно создавать цветные объекты с высоким разрешением. Тем не менее, в этом направлении был достигнут некоторый прогресс благодаря разработкам компании Mcor Technologies, которая использует струйную печать и нарезку обычной офисной бумаги. Другие компании, такие как Stratasys, также применяют струйные технологии для печати из фоточувствительной смолы, со скоростью миллионы вокселей («трехмерных пикселей»). Эти методы цветной 3D-печати, безусловно, можно расценивать как прогресс, но у них есть и свои недостатки.

Недавно была опубликована новая исследовательская работа под названием «Расширение границ цветной 3D-печати: диффузия полупрозрачных материалов». В своей работе Алан Брантон и его коллеги из немецкого Института исследований в области компьютерной графики имени Фраунгофера описали алгоритмический процесс 3D-печати максимально четких и точно окрашенных, невероятно реалистичных объектов.

Центральным объектом исследования стала струйная вокселизированная 3D-печать, где каждый воксел представляет собой одну каплю материала. Основная сложность полноцветной 3D-печати для точной передачи объекта заключается в том, что в одном кубическом сантиметре предмета, напечатанного на 3D-принтере, содержится примерно 18 миллионов капель смолы. С помощью алгоритмов чрезвычайно сложно управлять таким количеством вокселей, поэтому большинство цветных 3D-принтеров не могут похвастаться очень точной цветопередачей.

В частности, например, устройство Objet 500 поддерживает только смешение трех основных цветов и поддерживающего материала. Однако исследователи решили окрасить поддерживающую смолу в желтый, добавив, тем самым, дополнительный цвет в свою палитру. В своей работе команда разместила несколько иллюстраций, судя по которым, алгоритм работает удивительно хорошо. Еще больше удивляет убежденность исследователей в том, что разработанный ими метод со временем будет только улучшаться.

«Введение более прозрачных материалов позволит с помощью наших алгоритмов печатать в большем диапазоне цветов, используя меньше слоев, благодаря чему улучшатся технические качества устройства, – пишут исследователи. – Ключевое направление дальнейшей работы – это более полное использование параллелизма в вычислениях, по мере того как разрешение и объем печати 3D-принтеров растут. С расширением ассортимента материалов для 3D-печати будет важно учитывать особенности моделей принтеров при настройке оборудования и программного обеспечения».