3D-принтеры способны «печатать» копии предметов и людей
Компьютерные технологии все больше переплетаются с реальной жизнью. Настоящую промышленную революцию совершили 3D принтеры, способные «печатать» копии любого предмета и даже человека. Новые технологии, в развитие которых стали активно инвестировать в Китае, дают возможность легче реализовать свой творческий потенциал и позволяют буквально материализовывать мечты.Шахирезада Ералиева, Корреспондент CCTV-Русский:
«Цифровая модель, которую создает сканер, редактируется в специальной компьютерной программе. Потом эта модель воспроизводится принтером. В основе печати лежит принцип послойного создания».
Шао Моюй, Директор центра печати «3D»:
«3D печать можно использовать в таких областях, как машиностроение, авиация, электротехника, медицина и строительство, а также в области инновационного дизайна.
Материалы для печати самые разные: гипс, нейлон, металл, пластик, смола и другие».
Через несколько часов копия готова. Ее качество зависит от того, насколько точно было произведено сканирование. Размеры копии можно задать самые разные, печать тоже производится разными видами принтеров в зависимости от сложности работы.
Это новшество называют промышленной революцией, предпосылки к которой наметились уже давно. Но с того времени 3D печать намного расширила границы возможностей, растёт число компонентов, пригодных в качестве сырья, равно как и улучшается качество создаваемых предметов. Новую технологию испробовали в создании одежды, медицинских предметов, оружия, а в недалёком будущем 3D-печать будет использоваться и в постройке домов.
«Эту технологию нельзя назвать новейшей, она появилась в конце 80-х годов прошлого века, и больше употребляется в промышленной отрасли, поэтому в широких кругах о ней знают мало. По сравнению с традиционным производством, 3D печать имеет преимушество в большей эффективности и меньших расходах.
Она не может полностью заменить традиционное производство, но у неё большой потенциал развития».Напечатать можно не только отсканированный предмет, но и нарисованный или скопированный в Интернете. Так с трехмернойпечатью стали работать дизайнерские студии. Все, что они создают у себя в голове, а затем на бумаге или в компьютере, потом принтер облачает в твердую форму. С появлением домашних 3D принтеров приобрести любую вещь можно будет, не выходя из дома.
Эксперты прогнозируют большие перспективы новому виду промышленности, показатели которой растут даже на фондовых рынках. Акции компаний, занятых в 3D печати растут самыми быстрыми темпами (схема). Некоторые игроки уже осознали масштаб предстоящих перемен и перестали вкладывать в «традиционное производство».
Лю Цзин, Дизайнер:
«Я работаю сам дизайнером, у меня небольшая студия. Чтобы продолжить развитие нашей компании, повысить конкурентспособность, занимать больше места на рынке. Мы очень внимательно следим за развитием 3D печати».
Китай стал активно инвестировать средства в 3D технологии, чтобы увеличить свой производственный потенциал. В этом году провинция Хунань впервые внесла 3D печать в доклад правительства, который будет заслушен во время мартовских сессий. В столице страны над развитием этой технологии трудятся сотрудники компаний, которые объединяет Пекинская промышленно-инновационная база. Именно здесь открылся первый в Китай салон 3D печати. —0—
Как сделать 3D-модель по фотографии
3D‑моделирование на основе фотографий применяется во многих сферах. Виртуальная копия удешевляет производство деталей, помогает воплотить в реальность творческие замыслы и превращает пустыри в цветущие сады.
Заказать услугу
Сферы применения
Кино и игры
Как сделать персонажа живым? Как заставить зрителя видеть в нем личность? Во все времена, чтобы добиться правдоподобности изображаемых героев, авторы помещали людей из реальной жизни в свои работы.
И сегодня индустрия контента продолжает эту традицию. Мультипликационные студии XX века использовали актерские референсы, чтобы понять, как будет выглядеть и вести себя персонаж в определенной ситуации. Актеры отыгрывали сцены из будущего мультфильма, все действия фотографировались. Затем получившиеся снимки использовали для отрисовки персонажей.
Сегодня работа с референсами перешла на другой технологический уровень. Теперь художникам компьютерной графики нужно один раз создать виртуальную модель человека, а затем уже работать с ней, а не с реальным актером. Чтобы придать 3D‑герою узнаваемые черты, применяют как 3D‑сканирование, так и моделирование по фотографии. Как устроена работа с профессиональными 3D‑сканерами, вы можете узнать на нашем сайте. Чтобы сделать модель по фото, используют конструкции из нескольких фотоаппаратов, расставленных кругом. Внутри такого круга из оборудования находится человек, чей виртуальный образ требуется создать. Чем больше количество объективов, тем больше количество ракурсов, тем быстрее и точнее получится будущая 3D‑модель.
Когда фотосессия закончена, фотографии загружают в специальную программу обработки и трансформируют в 3D‑формат. После этого настает время для стилизации образа. Черты лица реального человека изменяют так, чтобы выделить или изменить характер персонажа. Художник компьютерной графики может удлинить или, наоборот, уменьшить нос 3D‑модели, изменить форму ушей, поменять цвет глаз, сделать героя толще или «удалить» несколько килограммов.
3D‑модели деталей на производстве
Конструкторы часто сталкиваются с задачей разработки промышленного дизайна, когда новую деталь нужно вписать в строго ограниченное пространство. Как пример, модификация двигателя внутреннего сгорания под капотом автомобиля. Чтобы изменить конструкцию двигателя и продумать его размещение в корпусе, разумнее всего создать 3D‑модель и проделать все расчеты в виртуальном пространстве. Сделать это можно, заказав услугу 3D‑сканирования или применив моделирование по фотографии.
Ландшафтный дизайн
В отличие от большинства видов дизайна, ландшафтный дизайн — работа по переделке среды. Ландшафтные дизайнеры редко работают с чистым полем, на котором требуется разместить растительность, постройки и декоративные элементы. Как правило, их работа — это работа с уже имеющимся материалом. Поэтому так важно иметь 3D‑модель рабочего пространства — ее можно изменять неограниченное количество раз без дополнительных затрат.
Актуально моделирование по фотографии и для создания 3D‑изображений протяженных пространств. Такие большие площади трудно поддаются 3D‑сканированию, но все равно нуждаются в тщательном воспроизведении в программах виртуальной среды.
Отдельно можно сказать о реставрации садово-паркового пространства. Создание 3D‑модели в таком случае поможет понять: что из существующих построек подлежит восстановлению, что лучше убрать, а какие элементы подлежат модификации.
Для развлечения
Моделирование по фотографии — дешевый и простой способ создать 3D‑модель.
Эта технология доступна и взрослым, и детям. Почему бы не использовать ее забавы ради, просто чтобы создать виртуальную копию любимой игрушки, домашнего питомца или даже себя самого.
Программы для 3D‑моделирования по фото
CrazyTalk
Программное решение для анимации лица. Среди функций — моделирование образа по фото. Может скомпилировать 3D‑модель как по одному ракурсу (фронтальному), так и по нескольким. Больше не поддерживается разработчиком.
ActorCore
Программа генерации 3D-персонажей для игр и мультипликации. Имеет встроенный модуль ActorScan, позволяющий работать с фотографиями реальных людей. Из-за сложностей настроек скорее подойдет сотрудникам профессиональных киностудий
FaceGen Modeller
Максимально простая программа-конструктор для создания виртуальной головы. Модуль PhotoFit для загрузки собственных изображений. Получившуюся модель можно экспортировать в любую программу обработки 3D‑графики.
Blender
Один из китов 3D‑индустрии. С помощью надстройки KeenTools FaceBuilder шесть фотографий с разных ракурсов превращаются в одну 3D‑голову.
123D Catch
Программа Autodesk, больше не поддерживается авторами. Для создания 3D‑изображения нужно 15 фотографий по горизонтальной оси и 20 по вертикальной. Модель генерируется автоматически и выгружается в любую программу 3D‑обработки.
Этапы создания 3D‑модели по фотографии
Создание виртуальной модели проходит по-разному, в зависимости от используемой программы. Однако можно выделить несколько основных шагов.
Шаг 1. Съемка
Объект съемки должен находиться на одноцветном фоне. Для лицевого моделирования лучше, если человека будет снимать себя не сам, а с чьей-либо помощью. Если программа по моделированию требует несколько фотографий, нужно стараться делать все фото с одинакового расстояния. В идеале лучше снимать с использованием одного или нескольких штативов.
Если программное решение позволяет, отдельно снимите сложные детали или труднодоступные места — например, внутреннюю часть кроссовка или вазы.
Совет:
Если объект съемки не слишком большой, можно поставить его на вращающуюся платформу. Так вам не придется следить за соблюдением одинакового расстояния до объекта — просто закрепите фотоаппарат на штативе и крутите платформу, чтобы снять объект с разных ракурсов.
Шаг 2. Моделирование
Этот этап зависит от используемого программного обеспечения. Некоторые программы, например, 123D Catch или FaceGen Modeller автоматически составляют из представленных изображений 3D‑модель. Другие, например, Blender, предоставляют возможность редактирования с помощью ракурсов виртуальных камер.
Шаг 3. Редактирование образа
Большинство из представленных в этом обзоре программ поддерживают коррекцию созданной 3D‑модели. Также вы можете экспортировать модель в любой 3D-редактор.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
- Стоимость. Альтернативой 3D‑моделированию по фотографии выступает 3D‑сканирование объектов. Однако покупка или аренда 3D‑сканера удовольствие не из дешевых. Если генерация 3D‑модели — это разовая задача, то сделать это на основе фотографий будет выгоднее финансово
- Простота исполнения. Нужно только сделать фотографии, загрузить в программу и следовать подсказкам
- Скорость. Каким сложным бы ни был объект, вряд ли процесс моделирования по фотографии займет больше одного дня
Недостатки:
- При фотографировании сложно удерживать одинаковое расстояние до объекта, что приводит к перспективным искажениям
- Объекты, смоделированные по фото, как правило, требуют редактирования
- Невозможно смоделировать пространство внутри объекта
Как заказать услугу?
Компания TWIZE реализует ваши идеи по доступным ценам.
Оформить заказ на услугу можно одним из трех способов:
1. Пришлите информацию об объекте на электронную почту [email protected]. Укажите дополнительные пожелания. С вами свяжется менеджер, чтобы согласовать цену и график выполнения задачи.
3. Заполните онлайн‑форму на сайте.
Заказать услугу
Если возникли вопросы, нужно проконсультироваться, обсудить детали, позвоните нам по телефону: +7 (495) 223 01 21.
Работаем по всей России!
клиентов 3D-сканирования и создания мини-3D-фигурок с Artec Eva.
Подарок, который понравится всем!
Что такое Artec Eva
Artec Eva — стандартный портативный 3D-сканер, используемый для сканирования человеческого тела. Его даже использовали для создания трехмерного президентского портрета Барака Обамы! Используя технологию 3D-сканирования белого света, он обеспечивает безопасный, быстрый и точный сбор данных.
Вы можете использовать этот легкий 3D-сканер для создания цифровых портретов взрослых и детей, при этом каждый сеанс 3D-сканирования занимает около 5 минут.
Начать успешный бизнес по 3D-сканированию тела
3D-печатные фигуры — это уникальный, веселый и творческий способ создать фантастические воспоминания о незабываемых моментах, таких как дни рождения, свадьбы, выпускной, беременность и многие другие. Прекрасная и инновационная идея для подарка, эти мини-фигурки всегда будут пользоваться большим спросом, а сделать их проще, чем вы думаете. Продуманное сочетание Artec Eva и легкого портативного аккумуляторного блока дает вам свободу сканировать абсолютно кого угодно и где угодно. Возьмите свой комплект для 3D-сканирования на специальные мероприятия и запечатлейте волшебные моменты, где бы они ни происходили. Создать идеальный подарок еще никогда не было так просто.
Нажмите на изображения ниже, чтобы увидеть
формы, сделанные Artec Eva
Artec Eva:
Технические характеристики
Другая камера Камера один 30 светодиодных вспышек Текстурная камера два Легкий
Только 0,85 кг
Время сканирования
5 минут
Модель для 3D-печати
от 30 минут
Полигоны
До 1M
Пропускная способность
До 30 клиентов
в день
Бизнес модель.
Что нужно для начала:
3D-сканер Artec Eva
19 800 $
Artec Studio 11 Professional
Программное обеспечение для 3D-сканирования и обработки
1 бессрочная лицензия на версию AS11$ 1 450
Artec Studio Professional
Программное обеспечение для 3D-сканирования и обработки
Подписка на 1 год, гарантирующая вам всегдаиметь самую последнюю версию Artec Studio
600 долларов США
Artec Eva:
Как это работает
Захват человека
или в сочетании с 3D-сканером Artec Eva и программным обеспечением Artec Studio 3D
Обработка 3D-модели
с использованием Artec Studio
Миниатюрная 3D-фигурка
распечатывается на
3D-принтер
Совместимый компьютер
Технические требования
Процессор:
Intel I5 или I7
Память:
12 ГБ
Видеокарты:
NVIDIA, AMD или Intel
ОС:
Windows 7, 8, 10 — x64
Свободное место на диске:
300 МБ для установки
Хотите узнать больше о стандартном 3D-сканере Artec Eva?
Заполните короткую форму ниже или напишите нам по адресу
sales@artec-group.
com
и мы свяжемся с вами, как только сможем, с дополнительной информацией
Имя
Электронная почта ТелефонУже делаете 3D-фигурки с Евой?
Дайте нам знать в
[email protected]
и мы добавим ваш бизнес
к нашему
карта точек сканирования
чтобы все видели!
Узнайте больше о Артек Ева на www.artec3d.com
Как 3D-печать людей может когда-нибудь стать возможной
3D-печать сейчас в моде; люди печатают детали машин, статуи косплееров, модели домов и даже протезы рук, похожие на руки Железного человека. Но, пожалуй, самое интересное, что печатается в настоящее время — это человеческие ткани.
Как это работает? Что можно распечатать? И удастся ли когда-нибудь напечатать полноценного человека? Посмотрим, что скажут технологии и наука.
Биопечать
Процесс печати ткани называется биопечатью, и используемые в нем методы весьма впечатляющие.
Сначала клетки берут у донора и вводят в культуру, что позволяет им размножаться.
Когда достаточное количество клеток выращено, их загружают в картридж для принтера. Затем они укладываются, как и любой другой материал, используемый в 3D-принтере. Структура строится слой за слоем, с чередованием слоев клеток и структурирующего материала, который может быть гелем на водной основе или веществом на основе сахара (иногда также используются искусственные леса, чтобы помочь создать правильную форму печатаемого изделия). ).
После печати ткани слои клеток начинают срастаться, закрывая промежутки между ними и заполняя предполагаемую структуру ткани. После того, как клетки слились воедино и созрели, ткань готова для экспериментов в лаборатории или трансплантации человеку, обычно человеку, который в первую очередь пожертвовал клетки.
Одним из больших преимуществ биопечати тканей по сравнению со стандартным процессом трансплантации является то, что ткань создается из клеток тела пациента, что значительно снижает вероятность отторжения, которое возникает из-за того, что организм не распознает имплантированную ткань.
Это может вызвать серьезные проблемы, и медицинское сообщество очень взволновано потенциалом 3D-печати в снижении частоты отторжения.
Так что же было напечатано на биопринтере? С помощью этого метода были успешно созданы кровеносные сосуды, кости (включая череп), трахея, мочевой пузырь, сердечные клапаны, кожа и даже ухо. Команда из Китая создала маленькие почки, которые работали четыре месяца. Но ученые поставили перед собой гораздо более высокие цели. Некоторые исследователи начали печатать ткань печени, хотя, по оценкам, на печать всей печени по-прежнему уходит до десяти дней.
А одна группа даже работает над 3D-печатью человеческого сердца.
Край современной технологии биопечати
Команда из Университета Луисвилля под руководством клеточного биолога доктора Стюарта Уильямса говорит, что «биофициальное» сердце будет состоять из комбинации натуральных и искусственных материалов и, вероятно, будет используется для трансплантации людям, страдающим сердечной недостаточностью, которым не подходят традиционные искусственные сердца, например детям.
Он предсказывает, что его команда сможет собрать целое сердце через три-пять лет, а испытания на людях могут начаться в течение десятилетия.
Если вы думаете о постройке самолета, вам нужно построить отдельные части, а затем собрать их. Мы делаем то же самое с биофизическим сердцем.
—Доктор. Стюарт Уильямс
Команда стремится к семидневному промежутку с момента, когда медицинская бригада собирает 50 кубиков жира у пациента (размером примерно с два мяча для гольфа) до момента печати сердца. Всего семь дней, чтобы создать совершенно новое сердце. Теоретически это сердце затем будет использоваться для замены любых искусственных средств, которые в настоящее время используются для поддержания работы сердца пациента.
Будущее
Итак, если мы можем печатать кости, кровеносные сосуды, органы и кожу, не имеет ли смысл подумать о том, чтобы напечатать человека в натуральную величину? Звучит как научная фантастика, но, как мы видели, научная фантастика и реальность, как правило, не так сильно отличаются, как мы иногда думаем.
Отбросьте свое неверие на несколько минут и давайте проведем мысленный эксперимент.
До 3D-печати человека, если это вообще возможно, еще далеко. Печать печени и сердца — это одно, а печать всего тела — совсем другое. В то время как 50 см3 жира достаточно, чтобы напечатать большую часть кровеносных сосудов сердца, в человеческом теле содержится огромное количество материала, а это значит, что нам нужно не только найти способ вырастить достаточное количество материала, но и также иметь трудное время, отображая все это правильно.
Просмотрите любой учебник по анатомии, и вы увидите, что в правильно функционирующем человеческом теле есть тысячи крошечных кусочков, которые идеально сочетаются друг с другом.
Учитывая, как далеко продвинулось компьютерное моделирование, нетрудно представить, что в конечном итоге мы сможем наносить на карту все человеческое тело. Мы составили карту всего генома человека, нашли способы использования лазеров для сканирования трехмерных изображений людей и постоянно разрабатываем новые медицинские технологии.
Мы даже полностью смоделировали части мозга. И это подводит нас к более серьезной проблеме.
По сравнению с мозгом остальное тело — детская игра. В среднем человеческом мозгу 100 миллиардов нейронов и 100 триллионов синапсов. Напечатать такое количество нейронов, не говоря уже о том, чтобы соединить их все правильно, будет чрезвычайно сложно. Возможно, мы даже не понимаем, что такое сознание.
Врачи напечатали копию мозга, чтобы помочь им подготовиться к операции, и напечатали большую модель нейрона, но на самом деле достичь такого уровня детализации — это далеко за пределами всего, что мы когда-либо делали.
Конечно, вы потенциально можете просто заменить мозг компьютером, но вам все равно придется печатать нервную систему, что тоже будет непросто, особенно когда речь идет о чем-то вроде зрительных нервов, которые должны работать идеально, чтобы быть какой-либо пользы.
Можно ли это сделать?
3D-печать человека, если она когда-либо и произойдет, скорее всего, произойдет в далеком будущем — гораздо дальше, чем может представить любой читатель этой статьи.