Разработан метод печати сложных изображений на трехмерных объектах

Международная группа исследователей разработала метод компьютерной иммерсионной печати. Тезисы к конференции ACM SIGGRAPH 2015 опубликованы на сайте Колумбийского университета.

Иммерсионная печать применяется для нанесения изображения на объекты со сложным рельефом. Пленка с изображением укладывается на поверхность воды, после чего опрыскивается активирующим реактивом, который растворяет пленку и придает чернилам высокую адгезию. После этого объект, на который наносится печать, просто опускают в воду сквозь плавающий на поверхности слой чернил. 

Основная проблема метода заключается в неточности позиционирования изображения и его деформации при нанесении на поверхность. Поэтому, как правило, иммерсионная печать не используется для нанесения детальных и сложных рисунков с точной привязкой к поверхности объекта. Печать цветных трехмерных объектов также находится на сегодняшний день в зачаточном состоянии, не позволяя печатать объекты со сложным рисунком и разными цветами на поверхности.

Исследователи из Чжэцзянского университета и Университета Колумбии доработали метод иммерсионной печати с помощью компьютерной симуляции. Сначала трехмерная модель объекта прогоняется через симулятор, чтобы увидеть, как будет деформироваться плоское изображение и цвета при нанесении на рельефную поверхность. После этого компьютерный алгоритм дорабатывает изначальное изображение с учетом полученных данных и начинается полуавтоматизированный процесс печати, который может состоять из нескольких погружений объекта. Ориентация и погружение объекта осуществляются при помощи примитивного манипулятора, мониторинг и корректировка процесса ведется с использованием контроллера Kinect.

Как отмечают сами авторы работы, разработанный ими метод не подходит для поверхностей с глубокими впадинами, поскольку есть риск разрыва пленки чернил при печати. На данный момент иммерсионная печать из-за низкой точности используется в промышленности только для нанесения повторяющихся узоров, не привязанных к рельефу. Предполагается, что метод компьютерной иммерсионной печати позволит расширить ее применение.