艺术与雕塑

通过体素3D打印连接数字和物理世界,实现创造性输出

惠灵顿维多利亚大学硕士生约瑟夫·科丁顿(Joseph Coddington)开展了一个项目,研究如何利用体素3D打印以设计为重点和创造性输出进行研究,而不是仅仅从技术角度考虑技术的新进展。

为了证明他的方法,Coddington使用体素3D打印复制了艺术家克劳德·莫内(Claude Monet)的Waterlillies收藏中的一块面板,这是艺术家在1914-26年间创作的一系列绘画。科丁顿选择了斯特拉塔西首先使用Adobe的Photoshop软件以数字方式复制了这幅画。

克劳德·莫内通过体素3D打印制作的Waterlillies复制品。通过约瑟夫·科丁顿拍摄。
克劳德·莫内通过体素3D打印制作的Waterlillies复制品。通过约瑟夫·科丁顿拍摄。

体素3D打印

简而言之,体素打印使用户能够在模型的整个体积中为每个单独的点(称为体素)定义颜色。体素是像素的3D版本,是3D对象中最小的可识别元素。在体素打印过程中,像素是3D打印的全颜色和选定的材料硬度的能力。

科丁顿之前进行过另一个涉及体素3D打印的项目,目的是建立一种新的胶片捕捉方法,并提出一种替代。stl文件的方法。通过实验,Coddington意识到通过使用体素打印的3D打印胶片胶片,他可以将胶片存储的过程带入一个完整的循环。

正如他当时所描述的,该项目旨在“展示体素打印可以提供的新应用”,同时展示该技术的艺术品质。

在其他地方,体素3D打印已经被研究人员探索麻省理工学院的介导物质组,他发明了一种将点云数据转换为逐像素方法用于多材质3D打印。合作哈佛大学,该小组通过制作高度详细的解剖模型旨在更好地了解患者的病情。

莫奈的《水百合花》的原画、数字印象和3D打印复制品的比较。通过约瑟夫·科丁顿拍摄。
莫奈的《水百合花》的原画、数字印象和3D打印复制品的比较。通过约瑟夫·科丁顿拍摄。

体素印刷莫奈

当新的3D打印技术出现时,Coddington发现了一种研究趋势,即更多地关注开发的技术方面,而忽略了许多创意元素。他解释了他将体素3D打印作为一种技术的基本原理,这种技术“不仅可以促进数字世界和物理世界之间的联系,还可以促进视觉素养和基于工艺的数据之间的联系。”

他继续说:“以设计为重点进行研究使我能够产生适用于新技术的独特性和能力的新想法,在这种情况下,3D打印图像如绘画,并使用绘画技术生成3D打印图像。”

为了完成他的项目,柯丁顿征召了一台Stratasys公司的J750 3D打印机。的获奖J750是2016年首次推出能够混合和匹配真实3D打印的全色渐变,无需后期处理。从那时起,J750已经收到了一些更新,包括2019年医疗升级以及扩展的功能,包括生物力学精确骨科应用去年年底。

Coddington选择3D打印莫奈的Waterlillies绘画的这一特定面板,因为有理由比通过2D平面更好地显示光线如何通过图像移动。通过在3D打印图像中闪烁光线,科丁顿可以显示莫奈在2D绘画中无法捕捉到的图像深度。

“池塘里的水往往混浊,里面漂浮着材料碎片,”他在项目说明中说。“当光线穿过水体时,这些碎片会出现在不同的深度。莫奈通过分层绘画捕捉到这种感觉;但是他的图像仍然局限于二维平面。体素打印可以曝光二维平面,并提供材料碎片,通过手工制作的物体分散。

“当背光穿过印刷品时,我们得到了类似于光线穿过池塘的质量,因为光线照亮了材料碎片,并被扭曲了。”

体素3D打印WaterLillis复制品的分层构造。通过约瑟夫·科丁顿拍摄。
体素3D打印WaterLillis复制品的分层构造。通过约瑟夫·科丁顿拍摄。

Coddington使用基于计算机的编辑软件Adobe Photoshop以数字方式复制莫奈的绘画分层方法。他根据对莫奈作品的观察,构建了15层,每层都以数字即兴方式应用了颜色,然后将这些颜色层层叠加。然后,Coddington使用J750三维打印数字图像。

他总结道:“这项研究强调了体素打印方法,并提供了一系列体素打印,这些体素打印在物理上渲染原始数字图像,构建其材料输出,具有在数字领域工作的优势。”。因此,体素印刷设计展示了原始图像的肉眼或视觉数据,并在不消除其视觉特征的情况下,以徒手的方式呈现该对象

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精选图像展示了克劳德·莫奈的《睡莲》通过体素3D打印的复制品。图片来自Joseph Coddington。