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3D新聞

多材料體素3D打印,數(shù)字藝術(shù)的新玩法

星之球科技 來源:老臣說信息2021-01-18 我要評論(0 )   

應用3D打印技術(shù),探索數(shù)字藝術(shù)的新形勢,或許可以稱之為“3D打印物化的藝術(shù)”,已露出了端倪。2018年,麻省理工學院和哈佛大學的研究小組研發(fā)出了一種多材料體素打印技...

應用3D打印技術(shù),探索數(shù)字藝術(shù)的新形勢,或許可以稱之為“3D打印物化的藝術(shù)”,已露出了端倪。2018年,麻省理工學院和哈佛大學的研究小組研發(fā)出了一種多材料體素打印技術(shù),可以更大程度上實現(xiàn)3D打印數(shù)據(jù)向?qū)嵨锏闹苯愚D(zhuǎn)換。這種新技術(shù),可以將需要打印的材料數(shù)據(jù)集直接轉(zhuǎn)化為物理模型,這一成果極大地降低了預處理的需求,創(chuàng)建了更加直接的數(shù)據(jù)到實物轉(zhuǎn)換過程,架起了連接物理數(shù)據(jù)和數(shù)字信息的橋梁。使用其最新的多材料體素3D打印技術(shù),研究人員可以實現(xiàn)將數(shù)字化圖像轉(zhuǎn)換為體素級的3D打印數(shù)據(jù),可實現(xiàn)更高精度的3D打印。同時,該技術(shù)也為跨學科領(lǐng)域的潛在應用提供了可能性。

目前,新西蘭惠靈頓的維多利亞大學的碩士生約瑟夫·科丁頓(Joseph Coddington)進行了一個課題研究,著眼于如何將體素3D打印用于具有設計重點和創(chuàng)意輸出的研究方法,而不是僅僅從技術(shù)角度單一研究新技術(shù)的進步??贫☆D使用體素3D打印技術(shù)復制了藝術(shù)家克勞德·莫奈(Claude Monet)的Waterlillies收藏品中的一幅畫,該作品集是莫奈在1914-26年間創(chuàng)作的一系列畫作??贫☆D選擇Stratasys的J750 3D打印機來生產(chǎn)照片,首先使用Adobe的Photoshop軟件對繪畫進行數(shù)字化處理。

什么是體素3D打?。?/strong>

簡而言之,體素打印使用戶可以在模型的整個體積中為每個點(稱為體素)定義顏色。體素是像素的3D版本,是3D對象的最小可區(qū)分元素。在體素打印過程中,將對像素進行全彩色3D打印并具有選定的材料硬度功能。

科丁頓之前曾進行過另一個涉及體素3D打印的項目,那個項目旨在將該技術(shù)確立為膠片捕捉的新手段,并提出.stl文件的替代方案。通過實驗,科丁頓意識到,通過使用體素3D打印打印膠卷素材,他可以使膠卷存儲過程全面重生。正如他當時所描述的,該項目旨在“展示體素印刷可以提供的新應用”,同時展示該技術(shù)的藝術(shù)品質(zhì)。

體素打印莫奈畫作

當新的3D打印技術(shù)出現(xiàn)時,科丁頓發(fā)現(xiàn)了一種趨勢,即研究更多地集中在開發(fā)的技術(shù)方面,而忽視了許多創(chuàng)造性因素。他解釋了他的體素3D打印方法背后的理論基礎,將其作為一種技術(shù),不僅可以用來促進數(shù)字世界和物理世界之間的聯(lián)系,還可以用來促進視覺素養(yǎng)和基于工藝的數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

他繼續(xù)解釋道:“以設計為重點的研究讓我能夠產(chǎn)生新的想法,適用于新技術(shù)的獨特性和能力,在這種情況下,3D打印圖像,如繪畫和使用繪畫技術(shù)生成3D打印圖像?!?/p>

為了實施他的項目,科丁頓使用了一臺Stratasys J750 3D打印機。獲獎的J750最初于2016年推出,具有混合和匹配全色域漸變的能力,用于不需要后處理的逼真的3D打印。自那以后,J750已經(jīng)進行了幾次更新,包括2019年的醫(yī)療升級,以及去年年底擴展的功能,包括生物力學精確的矯形應用。

科丁頓選擇3D打印這幅莫奈的 Waterlillies的畫作,因為他認為這比通過2D平面能更好地顯示光線在圖像中的移動方式。通過在3D打印圖像中照亮光線,科丁頓可以顯示莫奈在2D繪畫中無法捕獲的圖像的深度。

他在項目解釋中說:“池塘里的水往往漂浮著漂浮的物質(zhì)碎片。” 當光透過水體時,這些碎片會出現(xiàn)在不同的深度。莫奈通過分層繪畫來捕捉這種感覺。但是,他的圖像仍然僅限于2D平面。體素打印可以使該2D平面顯現(xiàn),并提供了要散布在整個制作對象中的材料碎片。

科丁頓使用了編輯軟件Adobe Photoshop,以數(shù)字方式復制了Monets的分層畫法。根據(jù)對莫奈作品的觀察,科丁頓構(gòu)建了15層,每層都以數(shù)字即興的方式涂上顏色,然后再將它們層疊起來。最后,科丁頓使用J750對數(shù)字圖像進行3D打印。

“這項研究突出了體素打印方法,并提供了一系列體素打印,可以物理地渲染原始數(shù)字圖像,從而構(gòu)造其材料輸出,并具有在數(shù)字領(lǐng)域內(nèi)工作的優(yōu)勢?!彼偨Y(jié)說: “因此,體素打印的設計可以展示原始圖像的肉眼或視覺數(shù)據(jù),并在不破壞其視覺特征的情況下,以物理方式呈現(xiàn)該對象,提供了這個對象的裸眼質(zhì)量。”


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