3D печать в домашних критериях обходится дешево, но большая часть 3D принтеров способны печатать только те объекты, которые меньше их собственных размеров. Как можно стремительно сделать огромные объекты на настольном 3D принтере?
В мае Nervous System работала над своим новым проектом: Kinematics. В отличие от других проектов, вдохновением которых служила природа, Kinematics сосредоточен на том, чтоб очень использовать все способности дешевых 3D принтеров.
Kinematics – это система для 4D печати, создающая сложные, складывающиеся формы, состоящие из шарнирных модулей. Kinematics делает модели, состоящие из 10-ов тыщ уникальных компонент, которые связаны вместе, чтоб выстроить динамические, механические структуры. Каждый компонент является жестким, но в совокупы они ведут себя как непрерывная ткань. Невзирая на то, что они изготовлены из различных частей, эти дизайны не надо собирать воедино. Заместо этого, шарнирные механизмы уже 3D печатаются таким макаром, что сходу готовы к использованию.
Kinematics позволяет создавать огромные объекты, складывая их в процессе 3D печати. Она также позволяет создавать изделия с разными узорами, которые являются эластичными и приятными для тела. Nervous System сейчас заявляет о выпуске коллекции украшений и 2-ух приложений: Kinematics и облегченной версии под заглавием Kinematics @ Home, внедрение которых полностью безвозмездно.
Дизайн украшений
Любая модель украшений Kinematics – это непростая конструкция, состоящая из шарнирных треугольных частей, которые в совокупы смотрятся как целостная ткань. Декорации в точности принимают и повторяют форму тела.
Модели Kinematics представлены в 4 стилях: округленный, угловатый, полигональный и четырехгранный. Вначале коллекция представлена всего 18 моделями, которые можно приобрести уже на данный момент. Заглавие каждой модели связано со стилем модулей и количества частей в конструкции. К примеру, Тетра Kinematics 174-n – это четырехгранное колье, состоящее из 174 уникальных модулей.
Декорации Kinematics 3D написаны из нейлона разных цветов и отполированы. Цена моделей варьируется от $25 до $350, большая часть изделий стоят наименее $100.
Два приложения Kinematics
Приложение Kinematics позволяет юзерам сделать форму декорации, к примеру, колье, браслетов либо серег, также найти насыщенность узора. Потом юзеры могут заказать модели, которые 3D печатаются из нейлона разных цветов и полируются.
Приложение Kinematics @ Home создано для тех, у кого есть собственный 3D принтер. Оно позволяет скачать STL, чтоб распечатать его в домашних критериях. Нужно ввести размер собственного запястья, избрать стиль и надавить «печать», чтоб получить STL файл, который можно распечатать на принтере Makerbot либо схожем настольном принтере.
Браслеты kinematics@home, написанные на makerbotСоздаем платьице с Kinematics
На этот момент Nervous System работает над более современным программным обеспечением, которое позволит создавать дизайн и ложить его до еще наименьших размеров, чтоб его можно было 3D напечатать.
Одним из примеров использования Kinematics может быть эластичное платьице, которое печатается как единое целое.
Процесс начинается с 3D сканирования клиента. Потом дизайнер отрисовывают форму хотимого платьица, основываясь на четкой 3D модели тела.
Поверхность наброска платьица потом разбивается узором из треугольников. Потом дизайнер генерирует структуру kinematics из орнаментов. Каждый треугольник становится панелью, которая соединяется с примыкающими.
И в конце концов, дизайнер сжимает платьице при помощи симуляции, чтоб оно поместилось в 3D принтер. Это значит, что вся модель, которая по сути еще больше самого принтера, может быть сделана как целостное изделие. Процесс симуляции основан на четких вычислениях тела, чтоб найти каким образом будет происходить сжатие и разбитие модели на приблизительно 3000 уникальных взаимосвязанных деталей, также подбирает конфигурацию, чтоб она поместилась в принтер.
Смотрите ниже видео о том, как работает Kinematics:
Разработка программного обеспечения
Kinematics – это 1-ое приложение Nervous System, написанное в JavaScript. Их прошлые веб-приложения основывались на работе, которую они сделали в Processing. Kinematics было создано с нуля, чтоб стать WebGL приложением на базе браузера.
Проект предполагал внедрение 2-ух библиотек. 1-ая glMatrix, которую они употребляют во всех проектах для векторных и матричных операций. 2-ая библиотека, которую они использовали, это poly2tri, которая производит триангуляцию Делоне. JavaScript версия это порт изначального кода C++.
Nervous System также начала разрабатывать модульные кодовые составляющие, которые они сумеют использовать в других проектах. glShader делает загрузку и обработку шейдерных программ GLSL. Она асинхронно загружает наружные шейдерные файлы и извлекает все атрибуты и формы из шейдеров, обеспечивая вспомогательные функции для упрощения работы с WebGL.
Проект также употребляет библиотеку JavaScript NURBS, которую они разрабатывают. Это позволило им создать кривые для границ частей в Rhino, а потом импортировать их в Kinematics, где юзеры могут интерактивно изменять их. Они также расширяют и изменяют инструменты, которые разработали ранее для загрузки и работы с сетками в JavaScript. Симуляционная часть проекта Kinematics происходит вне браузера. Они употребляют openFrameworks и BulletPhysics для сжатия моделей Kinematics.