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为三维物体披上五彩

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为三维物体披上五彩

眼下,生机勃勃段光彩夺目录制在美利坚合资国录像网址YouTube上火了:二个新三维打字与印刷成型的反革命猎豹模型,被暂缓浸入漂着美妙绝伦薄膜的水池,当它再度浮出水面时,身阳节“长”出逼真的肤浅、眼睛、耳朵、尾巴,到处呼之欲出。这段录像诞生于青海大学Computer扶助设计与图形学国家重要实验室。从一月初旬被置于YouTube录制网址于今,其点击量一路抬高。随后,美利哥《连线》杂志、《每一天科学》等媒体纷纷弹冠相庆,那是生机勃勃项“疯狂的”“匪夷所思的”发明。三个维度完美贴膜轻易地说,录像中是生龙活虎种流行性印制术——点对点“照准”三个维度物体准确上色。该钻探项目主持人、湖南大学教书周昆说,3D打印工夫以来有了异常的大的進展,但要打字与印刷出全部复杂图案的全彩色三个维度物体照旧拾贰分艰苦。那使得本来面向特性化定制的三维打印,在花纹、颜色完成地点一贯“本性”不起来。况且,就算近年来有的工业级三维打字与印刷机能够援助彩色打印,但配备价格特别高昂,且打字与印刷花销高、速度慢,其它还受限于塑料和石膏等极少的资料。“大家愿意能透过总计花招,去解决三维打字与印刷生产环节中的瓶颈难题,让本来非常不方便的政工变得轻易。”周昆说。在后生可畏项和美利小弟伦比亚大学通力合营的课题中,周昆团队对守旧水转印技能拓宽了“升级换代”,提出了崭新的估量水转印技艺,化解了为三个维度物体举行规范上色的难点。“水转印是时下在工业上被分布应用的曲面上色手艺,但只好用于对正确性不必要的上色职务,举例迷彩、北海石等纹理。大家透过Computer图形学和微电脑视觉手艺,让水转印能够‘照准’,可以为三个维度物体穿上恣意设计的彩色‘外衣’。”周昆说。那么,这件“外衣”如何促成吗?二个宗旨的准确难点是,须要计算机将三维设计稿“降维”成二个二维的“张开图”。课题组在列国上第二遍对水转印进程中水转印薄膜的形变举行了物理建立模型,获得了三个维度设计图与膜上的每叁个点的映照关系。在这里豆蔻梢头辩驳基本功上,课题组开采出少年老成套用于实际着色的机关原理样机。课题组成员、大学子学士张译中对打字与印刷全程作了演示。设计员在微处理机上成功一张人脸的3D纹样设计后,课题组开垦的软件会快速总括生成三个二维“展开图”。之后,普通喷墨打字与印刷机就打字与印刷出一张印有“打开图”的水转印薄膜,这种水转印薄膜的造价低,也很分布。将薄膜放在静止的水面上,将急需上色的人脸模型缓缓浸入水中,奇妙的情景产生了:薄膜灵巧地日益包裹住了人脸模型,未有黄金时代处发生皱裂。颜料完美附着,每叁个摄影细节都和思索图生机勃勃风流浪漫对应,分毫不差。“通俗的说,那疑似一种完美标准的活动‘贴膜’。”周昆说。对于更为复杂的实体,课题组还安排了高超的频频上色方法来担保物体表面上每风流罗曼蒂克处都被着色,同期不会生出叠色现象。让3D打字与印刷不再“方枘圆凿”斑马、豹子、人脸面具、高柄杯、小车、地球仪……在清华计算机扶持设计与图形学国家首要实验室,报事人旁观了成都百货上千经估测计算水转印技巧上色的3D模型。它们有的是木制的,有的则是陶瓷的,有的是塑料的。据精通,那项总括水转印手艺的适用材质范围极广:金属、塑料、木头、陶瓷、橡胶“通吃”。“这几个发明异常的赞!”北大机械与工程高校副教师、长时间从事三维打字与印刷器具研究开发的贺永说,“大家平昔感觉复杂的颜色和纹理是三维打字与印刷大概无法突破的受制,周昆的那项发明,刚好用在此方面。”据了然,该成果相关杂谈已被国际计算机图形学界的一等会议ACM SIGGRAPH录用,今年11月底,课题组将赴U.S.洛杉矶作大会随想报告。该会议每年一次只录取100余篇来自世界各个国家的杂文。开启越来越大想象空间虽说这项发明的出发点是消除三维打字与印刷“黯淡无光”的难题,但实则它的利用范围其实超过了三维打印的层面,能够面向大肆三维物体,固然这一个物体不是3D打印刷作出来的。前段时间,3D打字与印刷机商家、摩托车创制商、体育用品创设商等比较多盛名制作公司已纷繁“雷厉风行”,陆续找到周昆课题组希望采用该技术。“天性化创造是工业4.0的中坚要素之生机勃勃,那么些商铺愿意能支付出本性化的、可定制的出品进而获得越来越大市镇,那项发明刚巧能贯彻他们的期望。”周昆说,“那将是音讯化和工业化深度融入,完成智能创立的一个圭臬。”“从更加深档案的次序说,这项手艺的精气神是何等将三个维度数字化模型表面上的二个点,正确对应到其大意模型表面上的点。”周昆认为,有了这种从虚拟世界到大意世界的相应关系,将来的能力开荒将有越来越大的想像空间。“着色,只怕只是中间的少年老成项应用。”(2016-07-02State of Qatar

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