新玩法 | 3D陰影線

在Ultimaker 3上進行灰階列印

Ultimaker正在努力推動桌面級3D列印應用的極限,我們其中一名工程師已經開發出了用Ultimaker 3 3D印表機達成灰階列印的技術。使用這種方法可以讓使用者列印出用兩種顏色、不同色調的物件。

線性半色調

Tim Kuipers已經使用了稱為線性半色調的技術來生成具有全灰階圖像的3D物件。半色調的原則不是新的概念,它實際上可追溯到17世紀。

效果如下圖:

 3D列印

Mellan的“The Sudarium”是用陰影技術手繪的

Kuipers在他的合著研究論文中解釋關於線性半色調“通過列印離散顏色的小圖案來創造連續色調的感覺。”

根據陰影的原理,線性半色調是用不同厚度的黑色和白色線條所建立,使人能看到具有灰階圖像的外觀,而實際上該物件是由簡單的黑線與白線組成的。

利用Ultimaker 3 3D印表機的雙噴頭功能,Kuipers能夠創造出有灰階黑白線的物件。

他進一步解釋說:“全層印有白色或黑色的耗材,印表機在每一層黑色和白色耗材列印之間進行交替。顯示灰階色調是通過凸顯更多或更少的黑色耗材來決定白色耗材的位置,使黑色更凸顯,使3D列印在該位置顯得更暗,而白色讓它更亮。”

實際情況應用

這種灰階列印技術在幾個方面有應用。在原型設計中,線性半色調可用作設計開發概念模型中的特徵,因為它不限於使用一組離散的顏色進行列印。

或者,對於製造,可用列印物件傳達技術細節。例如,它可以用於通過黑色顯示各種強度來辨別製造工具脆弱的不同區域。

作為設計特徵,灰階列印可以用於接受更多的變化,因為沒有僅限兩種顏色的列印的限制。

3D列印

灰階罐頭

灰階列印可用於將列印物件上的技術訊息視覺化。例如,哪些部分比其他部分更脆弱。

3D列印

灰階杆子

還有更多的藝術應用:與單色列印相比,以灰階列印的物件可以增強深度、定義和真實感。將3D掃描與3D列印結合的使用者可以創造掃描人物或物體的物理模型。

3D列印

列印灰階半身像,類似顏色的大塊補丁展示功能

3D列印

該方法能實現小而高的對比度細節,對雕塑和模型特別有效

除了精確的X/Y軸校準,用於實驗的Ultimaker 3 3D印表機不需要修改任何硬體來達成這些結果。與單色列印相比,灰階列印的時間也適量地增加最多20% 

全彩列印時代?

在未來,如果使用兩個以上的擠出機來列印深藍、紅色、黃色在黑色與白色耗材的旁邊,就有可能創造出類似3D陰影線技術的全彩列印。

 

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