用數(shù)字照片3D打印透光浮雕 呈現(xiàn) 別樣藝術(shù)效果

Justin Jensen是Brigham Young大學(xué)（BYU）計(jì)算機(jī)專業(yè)的碩士研究生，多年來一直在研究計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和動(dòng)畫。近日，他發(fā)明了一種方法，可以以數(shù)碼照片為藍(lán)本3D打印出有趣的透光浮雕。當(dāng)背后有光線照射時(shí)，這種透光浮雕就能再現(xiàn)原來的圖像，具有很高水平的保真度。

所謂的透光浮雕，即在半透明板上打印立體圖像，然后透過背光呈現(xiàn)圖像。板上越薄的地方透過的光越多，較厚的區(qū)域則顯得較暗。透光浮雕的歷史可追溯到19世紀(jì)，傳統(tǒng)制作方式是在蠟上雕刻，然后制作石膏模具，進(jìn)行澆鑄，燒制成瓷器。透光浮雕需要非常精致的細(xì)節(jié)展現(xiàn)，比較適合高精度的SLA（光固化成型）3D打印，塑料擠出（FDM）的打印機(jī)單層較厚，會(huì)削弱呈現(xiàn)效果。

Jensen是在BYU的高級(jí)人機(jī)交互課程上開發(fā)出這一3D打印透光浮雕技術(shù)的。該課程包括了3個(gè)主要的部分：快速成型、人機(jī)交互的基本理論，課程的最后還包括如何使用激光切割機(jī)和3D打印機(jī)完成人機(jī)交互項(xiàng)目。

為了創(chuàng)建自己的3D打印透光浮雕，Jensen一開始先將彩色圖像轉(zhuǎn)化成灰度圖。然后，他創(chuàng)建了三角網(wǎng)格的直角坐標(biāo)系，源圖像的每個(gè)像素都代表著一個(gè)3三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)。為了確定不同區(qū)域的3D打印厚度，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的透光率，他將每個(gè)頂點(diǎn)的Z坐標(biāo)與像素的亮度設(shè)置為反比。即較亮像素的Z值較小，相應(yīng)地打印厚度較小，更加透光，反之亦然。

隨后，當(dāng)該透光浮雕的3D設(shè)計(jì)文件完成之后，Jensen將其導(dǎo)入Blender軟件，并準(zhǔn)備進(jìn)行3D打印。他使用的是該校實(shí)驗(yàn)室里的Objet30 Pro 3D打印機(jī)和VeroGray材料?！叭绻覍?shí)再現(xiàn)原圖像的話，（SLA 3D打印機(jī)的）精度是必要的?！盝ensen說?！拔覀兊膶?shí)驗(yàn)室里還有一臺(tái)FDM打印機(jī)（Dimension Elite）。由于其工藝的限制以及對其材料的透光性進(jìn)行了一下額測試之后，我決定不使用它。因?yàn)槲倚枰宫F(xiàn)最小為0.2毫米的細(xì)節(jié)?！彼a(bǔ)充說，不過對于具有高對比度和細(xì)部尺寸比較大的照片，F(xiàn)DM 3D打印機(jī)還是能夠滿足需要的。

Jensen選擇作為透光浮雕素材的照片大多具有自然主題，其中包括沙漠、野花和一個(gè)熱氣球的內(nèi)視圖等。這些作品當(dāng)經(jīng)過光線照射后無不展示出非常真實(shí)而精細(xì)的效果。

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