オートデスクは、DLP 3D プリントの解像度を大幅に向上できる興味深い「グレースケールグラデーション方式」を発見しました。

すべての 3D プリント専門家にとって、3D プリントの精度を向上させることは最大の願いの 1 つであると信じています。この問題を解決する方法は数多くあります。最近、Antarctic Bear は、ソフトウェア大手の Autodesk がデジタル光処理 (DLP) 3D プリントでサブピクセル解像度を実現できる新しい方法を公開したことに気づきました。この方法では、グレースケールのアンチエイリアシング機能を使用して、印刷物のエッジを滑らかにします。現在、オートデスクの研究者は、同社の DLP 3D プリンター Ember を使用してこのアプローチを検証しています。

では、この方法によって解像度はどのように向上するのでしょうか? Antarctic Bear の意見では、これを完全に理解するには、まず DLP プリンターの動作原理を理解する必要があります。DLP 3D 印刷を実行すると、印刷可能な領域が個々の「ボクセル」に分割されます。これは 3D 印刷されたパーツを構成する単位であり、プリンターはこれらのボクセルに対応するピクセルのグレースケールを識別することによって印刷するかどうかを決定します。ピクセルが「白」としてマークされている場合、プロジェクターはピクセル位置で樹脂を硬化させて印刷を完了します。逆に、ピクセルが「黒」としてマークされている場合、プロジェクターはピクセル位置で樹脂を硬化しません。

しかし、オートデスクの研究者たちは興味深い疑問を思いつきました。ピクセルが黒でも白でもない「グレー」だった場合、プロジェクターはどうなるのでしょうか?半分だけ印刷されますか？もしそうなら、半ピクセルの境界は何ですか?

この疑問に答えるために、Ember 開発チームの著名なメンバーである Richard Greene は、実験を行いました。彼は、一列のソリッドボクセルを印刷し、その後に明るい色から暗い色に変化するピクセルの列を印刷しました。その後、グリーンは 2 つの興味深い現象を発見しました。1 つ目は、ピクセルのグレースケールが特定のレベルに達すると、まったく印刷されなくなることです。2 つ目は、グレースケールが特定の値に達すると、前に印刷されたレイヤーに半球形のブロックが現れることです。ピクセルが明るくなるほど、ブロブの高さが高くなり、ボクセルの幅が広くなり、わずかに高くなります。これは、1 ピクセルのグレースケールを変更することでボクセルのサイズを制御でき、ボクセルのサイズは印刷の精度とある程度同等になる可能性があることを意味します。

つまり、もともと白と黒の色しかない場合、プリントの隣接するボクセル間の変化があまりにも顕著ですが、中間にグレーが追加されると、この変化が弱まり、または明確な遷移が生じると言えます。そして、これらすべてがミクロンレベルで起こるため、肉眼で見ても触ってみても、印刷が「より滑らか」であると感じるでしょう。

次に、画像のグレースケール値を使用することで、グリーン氏は仮想の 3D 立方体を印刷領域の任意の場所 (ピクセル間も) に「配置」して精度を高めることができました。このトリックは、正確で垂直な傾斜を作成するためにも使用できます。実際、グリーン氏はこれを活用して垂直柱の 3D モデルを作成することに成功しました。ベースに対して 90 度の角度になっており、白一色のボクセルが含まれています。次にグリーン氏は、柱の端に「1ピクセル幅」の32グレー値のグラデーションを追加することで、非常に正確な傾斜を作成しました。各層は次の層よりも約1.5ミクロン薄くなり、最終的に端に3.6度の傾斜が作成されました。すべて幅50ミクロンのピクセル1つ内で実現されました。

どうやって？これはかなり興味深いアプローチですね。嬉しいことに、すべての DLP 3D プリンターで動作します。興味があれば、ぜひ自分で試してみてください。

また、Autodesk が現在、画像スライスにノイズとテクスチャを追加する方法を研究していることも言及する価値があります。これにより、3D プリントのレイヤーラインやその他の「不純物」が除去され、射出成形部品のように見えるようになります。南極熊 3D プリントオープンソーステクノロジーフォーラム http://www.nanjixiong.com/forum-71-1.html

3dersからコンパイル

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