給三維物體穿“彩衣”
主持該項研究的浙江大學(xué)周昆教授說,面向個性化定制的3D打印,在花紋、顏色實現(xiàn)方面始終“個性”不起來。盡管一些工業(yè)級3D打印機能夠支持彩色打印,但設(shè)備價格昂貴,打印成本高、速度慢,而且只限于極少的材料。
與美國哥倫比亞大學(xué)的一項合作課題中,周昆教授主持的團隊對傳統(tǒng)水轉(zhuǎn)印技術(shù)進行了革新,提出了全新的計算水轉(zhuǎn)印刷技術(shù),解決了為三維物體進行精確上色的難題。
“水轉(zhuǎn)印是當(dāng)前在工業(yè)上被廣泛應(yīng)用的曲面上色技術(shù),但只能用于對精確性沒有要求的上色任務(wù)。我們通過計算機圖形學(xué)和計算機視覺技術(shù),讓水轉(zhuǎn)印能夠‘瞄準(zhǔn)’,為三維物體穿上任意設(shè)計的彩色‘外衣’。”周昆說。
這一技術(shù)的核心是通過計算機將三維設(shè)計稿“降維”成一個二維的“展開圖”。為此,課題組在國際上首次對水轉(zhuǎn)印過程中水轉(zhuǎn)印薄膜的形變進行了物理建模,從而得到三維設(shè)計圖與膜上的每一個點的映射關(guān)系。在這一理論基礎(chǔ)上,課題組開發(fā)出一套用于實際著色的自動原理樣機。