Статьи

Трехмерное моделирование: особенности и направления технологии.

Стремительное развитие компьютерных технологий позволило нам увидеть проекты будущих объектов в трехмерном изображении. Умение создавать качественные трехмерные модели высоко ценится в наши дни. Даже если вы от природы наделены талантом работы в этой области, все равно необходимо постоянно совершенствовать свои навыки и посещать специализированные выставки.
3D-печать уже оказывает влияние на то, как продукция производится - характер технологии позволяет найти новые способы мышления с точки зрения экономики, экологии и безопасности производственного процесса с универсально благоприятными результатами.
Одним из ключевых факторов, обусловивших это заявление является то, что 3D-печать имеет потенциал, чтобы довести производство ближе к конечному пользователю или потребителю, тем самым снижая текущие ограничения в цепочке поставок. Значение быстрой настройки 3D-печати и возможностью производить небольшие производственные партии по требованию является верный способ привлечь потребителей и уменьшить или свести на нет запасы и накопления запасов - что-то похожее на то, как Amazon осуществляет свою деятельность.
Изначально трехмерное моделирование использовалось для создания геоинформационных систем. Сейчас сферы его применения постоянно расширяются.Всё больше и больше появляется новостей о применении 3D-печати в области медицины, модной индустрии и прочего на что хватает фантазии пользователя. Например нью-йоркский художник Джонатан Бренд не остался в стороне и с помощью 3D-принтера Ultimaker воссоздал собственный мотоцикл Honda CB500 1972 в реальную величину.Странные ходячие механизмы дизайнера Theo Jansen, известные как Animaris Geneticus Parvus, теперь печатаю на 3D принтере.
Медицина. Медицинский сектор рассматривается как тот, который был пионером внедрения 3D-печати, с огромным потенциалом для роста, в связи с быстрой настройкой и персонализацией возможностей технологий и возможностью улучшить жизнь людей. С появлением этой технологии стало возникать все больше и больше разработок, и это стимулирует сферу расти и развиваться. По данным исследования Grand View Research, к 2020 году объем рынка 3D-печати, связанной с медициной, будет оставлять 1,1 миллиарда долларов. Причиной этого всплеска является то, что 3D-принтеры в настоящее время используются для создания протезов различных частей тела, таких, например, как уши и конечности (для страдающих параличом). 3D bioprinting применяется к регенеративной медицине для удовлетворения потребности в тканях и органах, пригодных для трансплантации. 3D bioprinting влечет за собой дополнительные сложности, такие как выбор материалов, типов клеток, факторов роста и дифференцировки, а также технические проблемы, связанные с чувствительностью живых клеток и строительство тканей. Решение этих сложностей требует интеграции технологий из области техники, биологических материалов, клеточной биологии, физики и медицины. 3D bioprinting уже используется для генерации и трансплантации нескольких тканей, в том числе многослойной кожи, костей, сосудистых трансплантантов, сердечной ткани и хрящевой структуры. Другие направления включают в себя разработку модели принтера с высокой пропускной способностью для научных исследований, лекарств и токсикологии.
Архитектура и Машиностроение. Трехмерное моделирование здесь не представляется заменимым. Это позволяет как инженеру, так и заказчику увидеть максимально подробно, что из себя будет представлять строение, изделие.
Инновации меняют ювелирную индустрию: компания American Pearl разработала технологию по созданию ювелирных украшений с применением принтера.
Теперь клиентам необязательно ходить в магазин. Им достаточно выбрать дизайн своего кольца, браслета или колье на веб-сайте ювелирной компании, задать его размер, определить из какого металла украшение будет сделано и какими драгоценными камнями изделие будет инкрустировано. За отдельную сумму можно даже разработать свой дизайн украшения, а все остальное сделает машина.
3D-принтер создает восковую модель изделия, затем изготавливает его форму из латекса, резины и кремния, в которую потом заливается расплавленный драгоценный металл / по выбору заказчика/. После этого с помощью лазерного луча под высокой температурой подается напыление из этого металла и воссоздается узор. Весь процесс завершается инкрустацией драгоценных камней, которые были выбраны покупателем.
Мы даже предположить не могли, насколько сильно наши клиенты хотели воспользоваться возможностями по созданию собственных ювелирных украшений, пока мы не предложили это решение - заявил исполнительный директор American Pearl Эдди Бакхаш.
Нам нравится, что принтер экономит деньги и время нашим покупателям - Бакхаш рассказал журналистам американского телеканала Fox news, что данную технологию его компания разрабатывала в Кремниевой долине на протяжении трех лет, зато теперь продажи American Pearl удвоились.
Реклама и киносъемки. Здесь  трехмерное моделирование позволяет снизить затраты на съемки ролика или фильма. Ведь проще создать на компьютере некий фон или массовку, чем делать это в реальности. Многие тренинги продаж в рекламной среде ориентируют участников на применение 3D-технологий.
Дизайн и фэшн. Кампус di via Cerva Marangoni Design School окружен старыми и новыми технологиями: отвертки и трехмерный сканер, молотки и 3D принтер. Здесь происходит заключительная часть всех проектов, относящихся к продукции или аксессуарам и всегда здесь много студентов, чтобы они могли увидеть, потрогать (не только в конце, но и в стадии планирования) возможности того, что они достигли.
Правда в том, что мир эфемерного и виртуального трехмерного программного обеспечения показывает на экране красивую картинку, но когда она становиться предметом, материей, студенты сталкиваются с проблемами реальности: законы физики, пределы прочности материи. 3D-принтеры предстают в качестве средства, способного не только материализовать, но также в качестве средства, чтобы спустить дизайнера на землю. Потому что главное, в первую очередь, в том, что что-то работает! - говорит Sergio Nava креативный директор и дизайнер.
В случае дизайна помещения трехмерные модели предметов мебели покажут, как будет выглядеть ваша комната. Новые технологии избавят вас от мучительных раздумий и ошибок при неправильном подборе и расстановке вещей.
Веб-дизайн. Растущие требования к компьютерной графике обусловили высокую популярность 3D-моделирования при создании игр и сайтов. Стартап демонстрация VR-реальности от Magic Leap, которая ранее получила инвестиции от Google в размере более полумиллиарда долларов, опубликовал видео реалистичного шутера, действие которого происходит в дополненной реальности. Полем битвы в деморолике выступает настоящий реальный офисный кабинет, где главный герой и сражается с виртуальными противниками.
Визуальными эффектами занималась компания Weta Workshop, на оружии можно увидеть логотип Доктора Грордборт, изобретателя, выпускающего во вселенной комиксов оружие в стиле стимпанк для колонизации Солнечной системы.
Наука и промышленность. Все современное производство построено на предварительном трехмерном моделировании. Невозможно представить, например, выход нового автомобиля без предварительной его 3D-презентации сначала в кулуарах концерна, а потом и на публике. Американская компания Local Motors в рамках шестидневной чикагской выставки International Manufacturing Technology Show (IMTS), начавшейся 8 сентября 2014, представила первый в мире автомобиль, распечатанный на 3D-принтере. Посетители выставки стали свидетелями процесса создания электромобиля "с нуля", который занял 44 часа.
Производство предметов является лишь одним из возможностям, которые открывает 3D-печати. В настоящее время Nasa изучает варианты создания пищи с использованием 3D-принтера.
$ 125 000 грант был выдан в Texas-based Systems and Materials Research разработать 3D дизайн принтера, способный создать "питательную и ароматную" пищу для космонавтов.
Принтеры будут сочетать в себе порошки для производства продуктов питания, которые имеют структуру и текстуру обычной пищи, в том числе запах, используя "цифровые запахи".Пицца была выбрана в качестве одного из первых целей проекта, демонстрируя способность принтера смешать питательные вещества, вкус и текстуру.
В Нидерландах пройдет Конференция 3D-продовольственной печати . Насколько мне известно, это первая конференция 3D Food Printing целиком посвящена искусству и науке 3D пищи печати.Кроме того, эта конференция является лишь одним в крупной серии, который проводится по приглашению голландского организатора Jakajima.
Переход на экологически чистую энергию является, пожалуй, самым лучшим средством для улучшения общей мировой экологической обстановки. Так как сбор солнечной энергии в данном случае является одним из самых доступных способов, то не удивительно, что все больше стран начинают активнее интересоваться этим вопросом и делать новые открытия в данном направлении. Например, австралийский ученые нашли способ как довольно эффективно и экономично печатать ячейки солнечных батарей. Группа исследователей из Университета Мельбурна в сотрудничестве с Викторианским консорциумом по органическим ячейкам (Victorian Organic Cell Consortium) и Австралийским научно-промышленным обществом (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation — CSIRO) разработали специальный принтер, который может раз в две секунды печатать фотоэлектрическую панель.
Похоже на смену мгновенному фото, приходит моментальная скульптура. На улице испанской Барселоны группа разработчиков с интересным названием BlablabLAB, предлагала всем желающим увековечить себя в виде пластиковой миниатюры. Делалось это с помощью уже известного приема - сочетания 3D принтера и Kinect.
Пожалуй, одна из самых эффектных реализаций трехмерныех возможностей – так называемый голографический стол, разработанный российской компанией Nettle, которая специализируется в сфере интерактивной визуализации. Такой стол позволяет просматривать объемные голограммы – как статичные, так и подвижные, интерактивные. Уникальная технология позволяет объемному изображению, которое появляется как бы внутри стола, подстраиваться под ракурс просмотра, что делает его похожим на реальный объект. Выглядит это, совсем как в научно-фантастических фильмах.
Виртуальный мир обрастает новыми измерениями. Уже давно проводятся эксперименты по передаче по цифровым каналам запахов, сейчас на очереди — тактильная отдача, т.е. полный эффект присутствия.
Когда будет преодолен этот рубеж, граница между реальным и цифровым миром будет окончательно стерта.