89134

Вторая жизнь ненужных вещей. Реставрировать и модернизировать старые вещи с помощью печати для них деталей на 3D принтере из разных материалов

Курсовая

Косметология, дизайн и стилистика

3D - печать имеет огромные фактически безграничные возможности. Технологический процесс печати в трехмерном измерении дает реальный шанс на порядок ускорить деятельность изобретателей, решение задач подготовки производства, а также в ряде случаев она интенсивно используется для производства готовой продукции.

Русский

2015-05-09

6.24 MB

0 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ФИНАНСОВО-ПРОМЫШЛЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«СИНЕРГИЯ»

НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ – 072500 «ДИЗАЙН»

КАФЕДРА ДИЗАЙНА И КРЕАТИВА

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

НА ТЕМУ «Вторая жизнь ненужных вещей. Реставрировать и модернизировать старые вещи с помощью печати для них деталей на 3D принтере из разных материалов»

студента Ф.И.О. полностью

                                                                         группа – номер группы                                                                                                       Подпись_______________

форма обучения – название формы обучения            

Научный руководитель: Ф. И.О., ученая степень, ученое звание          Подпись_______________

Допущена к защите                                                                                    «______»_______________2015 г.

Заведующий кафедрой Оришев А.Б., д.и.н.                                                 Подпись____________

Защищена в ГАК с оценкой

«________________________»                                                            «______»_______________2015 г.

Секретарь ГАК: _________________

________________________________                                                           Подпись_____________

МОСКВА

2015

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….4

ГЛАВА 1. РЕСТАВРАЦИЯ И МОДЕРНИЗАЦИЯ ВЫШЕДШИХ ИЗ УПОТРЕБЛЕНИЯ НЕНУЖНЫХ ПРЕДМЕТОВ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБИХОДА………………………………………………………………………10

1.1. Понятие «Нand made»  или вторая жизнь старых вещей в свете современных технологий……………………………………………………….10

1.2. 3D – моделирование как альтернатива утилизации и массовому производству промышленной продукции……………………………………..17

ГЛАВА 2. ДИЗАЙН – ПРОЕКТ СЦЕНОГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИИ ПЕЧАТИ 3D – ПРИНТЕРЕ……………………………………………………………………….33

2.1. Креатив - проект «Театральное искусство в синтезе с 3D»……… 33

2.2. Использование технологии 3D печати, ненужных вещей и их деталей в создании декораций для театральной постановки…………………44

2.3. Креативное использование ненужных вещей с применением 3D – моделирования в сценографическом решении спектакля……………………50

ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕКОРАТИВНО – ХУДОЖЕСТВЕННОГО ОФОРМЛЕНИЯ И 3D – ПЕЧАТИ…………………56

3.1. Королевский трон – сочетание старого стула – основы трона, драпировок и печати 3D…………………………………………………………58

3.2. Рыцарские доспехи на основе ненужного манекена, фольги и моделирования 3D……………………………………………………………….63

3.3. Зеркало во дворце – синтез 3D с ненужной рамой и тканью……66

3.4. Технология 3D - печати моделей для театральной постановки: трона, доспехов рыцаря и зеркала, расходные материалы………………...69

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………….81

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ…………………………84

ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………….……88

ВВЕДЕНИЕ

3D - печать имеет огромные фактически безграничные возможности. Технологический процесс  печати в трехмерном измерении дает реальный шанс на порядок ускорить деятельность изобретателей, решение задач подготовки производства, а также в ряде случаев она интенсивно используется для производства готовой продукции.

3D - принтеры широко используются в прототипировании — создании макета устройства для того, чтобы понять насколько хорошо оно будет работать на практике. Это очень актуально это для производства машин и электроники. Так, 3D - принтеры удачно использовали инженеры бренда Porsche для исследования тока машинного масла в трансмиссии автомобиля и компания Lockheed при создании беспилотного самолета Polecat, где множество деталей было получено при помощи 3D - печати.  Более того, 3D - принтеры необходимы для изготовления форм и моделей в литейном  производстве, ну или для решений проблем мелкосерийного производства; при производстве различного рода мелочей используемых в быту.

Благодаря 3D - печати настоящая революция ожидает рынки - текстильной и обувной промышленностей. Совсем недавно дизайнер Джошуа Харрис разработал проект 3D - принтера, который будет изготавливать одежду за считанные минуты и утилизировать старые вещи, не выходя из дома. Дизайнер считает, что необходимость в содержании торговых точек с товарами со временем отпадет, а  предметы, необходиые в гардеробе люди будут заказывать на специальных носителях в цифровом формате, чтобы распечатать их на дому, а производством одежды будут заниматься не  заводы по текстилю, а дизайнеры и программисты в офисах. Сокращение количества бутиков обуславливается надобностью строить на  свободных местах новое жилье, так как по разным прогнозам к 2050 году в городах будет проживать 75% населения Земли. У проекта имеются и свои минусы — отказ от привычных традиционных способов производства одежды оставит массу людей без работы, и потребуются огромнейшие ресурсы для их переобучения. Но идея Харриса находится в разработке, так как, еще не найден способ, произвести - компактную и высокоэффективную модель принтера для производства одежды.

Если говорить об архитектуре, то и здесь трехмерная печать весьма расширяет рамки возможного. К примеру, с помощью 3D - принтера в силах архитектора смоделировать фасад здания, возможно даже целый город и распечатать его в точную уменьшенную копию, чтобы представить заказчику. Распечатанные модели домов можно разместить на макете для показа плана застройки города. Новейшие технологии дают начало и смелым экспериментам в указанной отрасли. Если говорить о швейцарских архитекторах - Михаэле Хансмейере и Беньямине Дилленбургере, они в рамках собственного проекта «Цифровой гротеск» («Digital Grotesque») распечатали на громадном 3D-принтере комнату площадью 16 кв. метров, украсив ее необыкновенными рельефами и узорами.

На практике, 3D - принтеры можно применять для печати домов из бетона. В дальнейшем эта технология вполне может быть применена при строительстве баз на других планетах, для исследования, но в случае, если будет решена проблема со слабой гравитацией. В обычном строительстве 3D - печать уже широко используется, в частности, в Китае, где каждый заказчик может без изменения стоимости выбрать конфигурацию комнат и  за несколько дней распечатать дом своей мечты. Здесь уже есть свои рекордсмены. Китайская компания Yingchuang New Materials потратила двадцать миллионов юаней и двенадцать лет на разработку устройства, которое теперь может распечатывать дома со скоростью десяти  сооружений в сутки на основе смеси из строительных отходов и цемента.

3D - печать позволит не только обеспечить людей жильем и одеждой, но и в может спасти человеку жизнь. 3D - принтеры активно применяются для печати человекоподобных тканей, элементов человеческих органов (почки, печень, легкие), сосудов, хрящей, костей, зубов и разного рода протезов. В качестве примера можно привести компанию Oxford Performance Materials, которая в 2011 года провела первую успешную операцию по имплантации пациенту куска черепа, напечатанного на 3D - принтере.

Направление под названием food - printing давно пересекло рамки научной фантастики. На нынешний момент в Москве действуют успешные компании, которые с помощью 3D – принтеров под  заказ печатают из шоколада различные фигуры: например, машины, лица, статуэтки людей, необыкновенные узоры для тортов. Food – printing стремительно развивается, в дальнейшем на 3D - принтере можно будет распечатать фактически любое блюдо. На нынешний момент в проекте находится масса подобных принтеров для печати пищи:  Foodini или Аtomium от Еlеctrolux Dеsign LАb.

Технология 3D - печати расширила возможности производства декоративных украшений, так как традиционный метод пластиковой формовки имеет свои пределы, а при помощи 3D - печати можно изготавливать продукцию очень сложной и необычной формы.

Есть масса магазинов в сети, где можно выбрать распечатанные на 3D - принтере украшения на различные вкусы. Но все - таки, как считают некоторые из экспертов, вряд ли 3D - печать будет иметь серьезную конкуренцию  с традиционным ювелирным  производством, имеющей в своей основе работу с драгоценными металлами и камнями, — такое производство нерентабельно с точки зрения экономики, поэтому данные направления, всегда будут идти вместе.

Скорее всего, в 3D - печати есть и некая опасность, ведь с ее помощью можно быстро и недорого дешево изготавливать не только прототипы изделий и декоративные украшения, но и оружие. Например, в мае 2013 года сетевая организация Defense Distributed разработала настоящий пластмассовый пистолет, который мог скачать и напечатать на 3D - принтере каждый человек. В ближайшее время, после анонса изобретения Госдепартамент США предъявил категоричные требования изъять инструкции с web - site. В данный момент в некоторых странах мира производство, продажа, приобретение и владение оружием, напечатанным на 3D - принтере, объявлено вне закона.

Новые технологии могут служить не только на благо сферы потребителей, но и внести ощутимый вклад в восстановление окружающей среды. В 2013 году дизайнеры и инженеры предприятий Reef Arabia и Sustainable Oceans International разработали совместный проект по восстановлению экосистемы подводных рифов Персидского залива. При помощи крупных 3D - принтеров, работающих на основе идентичного по структуре песчаник, материала, они распечатали множество объектов в форме коралловых рифов и поместили их на дне океана у берегов Бахрейна. Уникальная форма искусственных рифов, максимально приближенная к реальной, это позволило восстановить популяцию полипов и предоставить место для укрытия от хищников множеству видов тропических рыб. У этого подобного способа улучшать экологию огромные перспективы, так считают специалисты в данной области.

Актуальность выпускной квалификационной работы «Вторая жизнь ненужных вещей. Реставрировать и модернизировать старые вещи с помощью печати для них деталей на 3D - принтере из разных материалов» заключается в  перспективах развития новейших направлений. Практически все сферы человеческой жизни в скором времени охватит 3D – печать. Данный вид печати некое спасение и промышленности, и экологии планеты. В данной работе речь пойдет об использовании 3D – печати для создания театральных декораций, сценографического оформления постановки. Порой многие из творческих коллективов сталкиваются с проблемой, как и где найти ту или иную вещь для оформления сценического пространства. Или же как воплотить в жизнь самый дерзкий замысел сценографа. И тут на помощь приходит – 3D – принтер с 3D-печатью. Для театра это спасение и решение проблем. Старые ненужные вещи и 3D – печать – панацея в театральной сфере.

Целью выпускной квалификационной работы является – изучение и исследование 3D – печати и технологии указанного процесса.

Исходя из поставленной цели, мы можем смело обозначить следующий ряд задач:

1) Изучение информационных источников в области технологии 3D - печати.

2) Анализ технологического процесса печати на 3D - принтере.

3) Экскурс в историю возникновения печати на 3D - принтере.

4) Изучение деятельности Дэниела Уидрига (Daniel Widrig) – дизайнера в области печати на 3D - принтере.

5) Рассмотрение информационного материала  в сфере «hand made»  или вторая жизнь старых вещей в свете современных технологий.

6) Анализ  3D – моделирования как альтернативы утилизации и массовому производству промышленной продукции.

7) Рассмотрение использования 3D – печати в театральной среде, в области сценографии.

8) Подвести общие итоги, сделать выводы.

Объектом выпускной квалификационной работы является – технология 3D - печати.

Предметом выпускной квалификационной работы является – использование 3D – печати с использованием старых ненужных вещей, вышедших из употребления, в частности в театральной среде, в области создания сценографического оформления.

Структура выпускной квалификационной работы:

  •  Введение;
  •  Три главы;
  •  Заключение;
  •  Список использованной литературы и источников;
  •  Приложения.

ГЛАВА 1. РЕСТАВРАЦИЯ И МОДЕРНИЗАЦИЯ ВЫШЕДШИХ ИЗ УПОТРЕБЛЕНИЯ НЕНУЖНЫХ ПРЕДМЕТОВ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБИХОДА

1.1. Понятие «Нand made»  или вторая жизнь старых вещей в свете современных технологий

Сегодня все большую популярность приобретает Hand Made (Xенд Mейд). Что это такое и почему пользуется огромной популярностью в современном обществе?

С английского языка этот термин переводится – «ручная работа». Это направление, которое включает в себя изготовление подарков, предметов быта и поделки своими руками. Это оригинальная авторская работа в единственном экземпляре, которую невозможно повторить.

В прошлые века не было массового производства и все предметы быта и одежды изготавливались вручную, далее произошла техническая революция и пришла эпоха промышленного производства. К большому сожалению,  изготовление вещей собственными руками вышло из моды.

На нынешнем этапе мы видим возрождение данного течения. Только теперь это - направление в искусстве. С течением времени навыки шитья, вышивания, лепки, создания аппликации, столярного искусства и пр. были забыты и растеряны, и сейчас это имеет достаточно высокую цену.

Навыки шитья, мастерства, изготовления своими руками радикально отличают творческую натуру из общей массы. В собственное творение мастер вкладывает душу, воображение, весь свой творческий арсенал – это метаморфоза уникальной идеи ноу – хау в необычное эксклюзивное изделие. Творчество дает огромный шанс выразить свою индивидуальность, взгляд на мир и отношение к людскому обществу, предоставляет возможность самореализации. Ведь изготавливая чудесные подарки своими руками, отдавая в них частицу своей души, мы дарим свою огромную любовь и уважение, а не только уникальный подарок.

Кроме того в понятие Hand Made входят вроде бы обыденные вещи, преображенные благодаря воображению, творческому полету, фантазии, таланту, эти вещи приобретают новую жизнь. Это могут быть – предметы гардероба, дополненные вышивками, аппликациями, росписью. Также посуда с росписью  вручную. Вы можете преобразить любую вещь во что-то необычное, пронизанное хорошей энергетикой тепла, любви и творчества.

Принимая во внимание интерес к указанному направлению, появилось большое множество товаров для создания стиля «Hand Made». Здесь: многочисленная разнообразная фурнитура, необыкновенные материалы, фантазийные разработки. Автор может воплощать практически все, даже самые по – творчески дерзкие идеи и фантазии.

Hand Made имеет особенную  атмосферу теплоты, задушевности, магии радости. Это то, чего так нам не хватает в нынешнем стремительном ритме жизни и внутриофисной борьбы. Hand Made явился из другой жизни. Он из уюта и красоты, заботы, внимания к близким людям. А нам зачастую хочется почувствовать хоть на секундочку прикосновение ласковой руки и оказаться в атмосфере, наполняющей нашу жизнь яркой палитрой и повышающей настроение.

Частенько Нand made - вещи рождаются, в тот момент, когда человек не находит то, что ему нужно в продаже, но он страстно желает иметь  именно данную вещь. Тогда он начинает фантазировать, творить, реализует  свои замыслы.

Ручная работа, точнее вещи созданные ею всегда незаменимы и  эксклюзивны. Если даже другой человек пожелает повторить, все равно ничего не выйдет, двух одинаковых вещей не получится.

Манера, техника исполнения у каждого человека своя - индивидуальная. Понятие Нand made включает в себя не только изделие, изготовленное от начала до конца, но и переделанные, доработанные вещи. К примеру, создание чего - либо из ненужного материала или обновление старых вещей.

 Изделия Нand made, как правило, имеют прекрасное качество. Каждая вещь продумана до мелочей. Ведь, именно автор делает  и контролирует творческий процесс от начала до конца.

В сущности, термином Нand - made теперь означают «забавную вещицу, выполненную в единственном экземпляре (или ограниченным тиражом) и отражающую индивидуальный вкус ее владельца». Англоязычная Wikipedia подтверждает: «Hand - made – что-либо, сделанное как уникальный продукт, не предназначенное для массового производства». И дополняет: «Это не значит, что при изготовлении вообще не использовалось машин». Для того, чтобы сделать глиняный кувшин, нужен гончарный круг, для того, чтобы изготовить одежду, нужна швейная машина.

Исходя из вышесказанного, можно использовать всеобъемлющий термин Нand-made для обозначения всего, что сделано человеческими руками: самосшитых игрушек, одежды и сумок, украшений, изделий из глины и стекла, вязаных и валяных из войлока вещей. Список можно продолжать, но он отнюдь не станет полным. Потому что фантазия мастеров (особенно русских) поистине неистощима

Синтез Хэнд Мейд и 3D - печати как бы имеет место в реальный момент. Давайте совершим, как мы привыкли говорить, маленький исторический экскурс в историю развития  цифровых технологий и картина как раз станет наиболее выразительой и полной.

В рамках Перекрестного Года культуры Англии и РФ  в ГМИИ им. Очень хочется подчеркнуть то, что А.С. Пушкина также проходила выставка, как всем известно, Столичного музея дизайна «Британский дизайн: от Уильяма Морриса к Цифровой революции». Ни для кого не секрет то, что камерная по составу, но базовая по содержанию выставка - диалог искусства дизайна XIX и XXI веков. Все знают то, что в экспозиции были представлены двенадцать экспонатов именитых живописцев и дизайнеров XIX века из коллекции Музея Виктории и Альберта, Великобритания, г. Лондон и двадцать работ современных дизайнеров.

Переосмысляя актуальные проблемы времени, любая эра делает свою эстетику, на которую влияет как мировоззрение человека, развитие его, как люди привыкли выражаться, творческого мышления, так и технологический прогресс.

Дизайн зародился в середине XIX века в Англии, стране, где началась Промышленная революция. Само - собой разумеется, в этот период создание товаров становится серийным, ремесленника подменяет машинка. Очень хочется подчеркнуть то, что реакцией на это стало появление во  2-ой половине XIX века «Движения искусств и ремесел», во многом определившего развитие дизайна начала ХХ века.

Фаворит и идеолог движения - Уильям Моррис, воодушевленный трудами писателя и теоретика искусства Джона Рескина, выступал за сохранение богатых, как многие думают, государственных традиций декоративно-прикладного искусства.  Эталоном для Морриса служил средневековый мастер-ремесленник, вручную изготавливающий каждую вещь. Мало кто знает то, что  эстетика Морриса не была прямым копированием культурного наследия прошедшего. Надо сказать то, что в базе сделанной им художественной системы -  синтез архитектуры, живописи и декоративного искусства.

Современник Уильяма Морриса - Кристофер Дрессер, стал первым, как многие думают, независящим и коммерчески удачным фабричным дизайнером. Очень хочется подчеркнуть то, что Дрессер находил новейшие, как все знают, зрительные формы - эстетически, как заведено, симпатичные, но не требующие для реализации сложных промышленных технологий. Само - собой разумеется, он подступал к дизайну исходя из убеждений функциональности: форма и материал должны соответствовать назначению вещи. Все знают то, что во многом на его взоры, опередившие время, воздействовало увлечение традициями искусства Стране восходящего солнца. Как бы это было не странно, но Дрессер не употреблял впрямую японские мотивы, не, в конце концов, пробовал их как раз копировать - он переосмыслил их, создав свою эстетику.

Мысль синтеза искусств Уильяма Морриса и многофункциональный подход  Кристофера Дрессера  определили пути предстоящего  развития, как мы с вами постоянно говорим, английского дизайна.

В ХХ веке цифровые технологии сменили, как заведено выражаться, аналоговые и механические. Все знают то, что компьютерное моделирование, 3D печать, лазерная резка к началу 2000-х годов применялись уже для производства не только лишь, как мы привыкли говорить, отдельных деталей, да и законченных, как люди привыкли выражаться, промышленных изделий. Всем известно о том, что этот процесс получил заглавие «Цифровая революция» либо, как все говорят, «Новая индустриальная революция».

Экспозиция выставки построена по принципу диалога предметов, сделанных в XIX и ХХI веках. Как бы это было не странно, но это дает возможность оценить актуальность произведений основателей английского дизайна и так сказать проследить преемственность традиций в работах современных создателей.

Набросок Уильяма Морриса «Ветви ивы» (1887), представленный в экспозиции, стал основой для видеопроекции Кристофера Пирсона «Взгляни на свои стены» (2006). Возможно и то, что Пирсон при помощи современных технологий сделал «обои», набросок которых не статичен, а, наконец, меняется на поверхности стенки: распускаются бутоны цветов, растут ветки, опадают листья.

Выполненные Кристофером Дрессером с внедрением сплава предметы сервировки (1878) минималистичны; основное в них - материал и кропотливо разработанная форма. И даже не надо и говорить о том, что две пары ваз «Раскол» (2008) известного конструктора Захи Хадид из, как мы выражаемся, одного железного блока также так сказать лишены декоративных частей.

Кресло, сделанное шотландским архитектором Чарльзом Рени Макинтошем в 1917 году, имеет подчеркнуто лаконичный геометрический силуэт. Необходимо подчеркнуть то, что стул «Воплощение» (2002), изгибы которого повторяют контуры тела человека, спроектирован Джулианом Майором в минималистической эстетике.

Поиски метода визуализации музыки занимали живописцев и композиторов начала ХХ века. И действительно, английский мультимедиа-художник Дэвид Куайола воплотил их идеи в аудиовизуальной установки «Пейзажи Равеля» (2014), в какой звуки музыкальных произведений Мориса Равеля преобразуются на экране в изображения, напоминающие передвигающиеся ландшафты.

Выставка «Британский дизайн: от Уильяма Морриса к Цифровой революции» дозволит совершить лаконичный экскурс в прошедшее и будущее английского дизайна: от классиков XIX века к основным тенденциям современности.

        

Исходя из вышеизложенного мы можем наблюдать развитие Hand Made и 3D – печати, их синтез на настоящем этапе полностью оправдан. Это необходимое взаимо - дополнение и вторая жизнь вышедших из употребления вещей.

1.2. 3D – моделирование как альтернатива утилизации и массовому производству промышленной продукции

Трёхмерная графика или 3D — раздел компьютерной графики, совокупность приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), призванных обеспечить пространственно-временную непрерывность получаемых изображений. Больше всего применяется для создания изображений в архитектурной визуализации, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, печатной продукции, а также в науке и промышленности.

Трёхмерное изображение отличается от плоского построением геометрической проекции трёхмерной модели сцены на экране компьютера с помощью специализированных программ.

При этом модель может, как соответствовать объектам из реального мира, так и быть полностью абстрактной.

Для получения трёхмерного изображения требуются следующие шаги:

1. Моделирование — создание математической модели сцены и объектов в ней.

2. Рендеринг (русск. визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью.

Сцена (виртуальное пространство моделирования) включает в себя несколько категорий объектов:

Геометрия - построенная с помощью различных техник модель, например здание.

Материалы - информация о визуальных свойствах модели, например цвет стен и отражающая/преломляющая способность окон.

Источники света - настройки направления, мощности, спектра освещения

Виртуальные камеры - выбор точки и угла построения проекции

Силы и воздействия - настройки динамических искажений объектов, применяется в основном в анимации

Дополнительные эффекты - объекты, имитирующие атмосферные явления: свет в тумане, облака, пламя и пр.

Рендеринг (англ. rendering — русск. визуализация) термин в компьютерной графике, обозначающий процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы.

На этом этапе математическая (векторная) пространственная модель превращается в плоскую (растровую) картинку. Если требуется создать фильм, то рендерится последовательность таких картинок - кадров. Как структура данных, изображение на экране представлено матрицей точек, где каждая точка определена, по крайней мере, тремя числами: интенсивностью красного, синего и зелёного цвета. Таким образом, рендеринг преобразует трёхмерную векторную структуру данных в плоскую матрицу пикселей. Этот шаг часто требует очень сложных вычислений, особенно если требуется создать иллюзию реальности. Самый простой вид рендеринга — это построить контуры моделей на экране компьютера с помощью проекции. Обычно этого недостаточно и нужно создать иллюзию материалов, из которых изготовлены объекты, а также рассчитать искажения этих объектов за счёт прозрачных сред (например, жидкости в стакане).

Существует несколько технологий рендеринга, часто комбинируемых вместе.

Например:

1. Z-буфер (используется в OpenGL и DirectX);

2. Сканлайн (scanline) — расчёт цвета каждой точки картинки построением луча из точки зрения наблюдателя через воображаемое отверстие в экране на месте этого пиксела «в сцену» до пересечения с первой поверхностью. Цвет пиксела будет таким же, как цвет этой поверхности.

3.Трассировка лучей (рейтрейсинг, англ. raytracing) — то же, что и сканлайн, но цвет пиксела уточняется за счёт построения дополнительных лучей (отражённых, преломлённых и т. д.) от точки пересечения луча взгляда;

4. Глобальная иллюминация (англ. global illumination, radiosity) — расчёт взаимодействия поверхностей и сред в видимом спектре излучения с помощью интегральных уравнений и другие.

Наиболее популярными системами рендеринга можно назвать:

PhotoRealistic RenderMan (PRMan)

Mental ray

V-Ray

FinalRender

Brazil R/S

BusyRay

Turtle

Maxwell Render

Fryrender

Indigo Renderer

LuxRender

YafRay

POV-Ray

3D графика очень часто встречается в различных областях нашей жизни. Порой мы не замечаем того, что фотография, опубликованная в рекламе, на самом деле является искусной трехмерной моделью, которую сложно отличить от реально сфотографированного объекта.

3D графика появляется в играх, интернет, на телевидении, рекламных щитах. 3D графика дизайн становится всё более востребованной услугой. Современные технологии в области трехмерной графики позволяют применять 3D графику в дизайне не только отдельных объектов, но и целых миров, что открывает новые возможности как перед исполнителями, так и перед заказчиками рекламы.

3D графика является незаменимым средством при необходимости демонстрации каких-либо сложных технических узлов, многоступенчатых производств, архитектурных сооружений. Трехмерность наглядно отображает все особенности строения объекта, его мельчайшие элементы, скрытые от глаз наблюдателя части конструкции сооружения. Трехмерная визуализация куда удобнее и нагляднее, чем чертежи и схемы. Это связано с тем, что трехмерное представление куда более наглядный способ демонстрации всех преимуществ Вашего продукта или услуги, чем плоские схемы или графики.

3D графика находит широкое применение в техногенных сферах. Основные потребители 3D - это компании-производители различного оборудования и организации, занимающиеся строительством крупной недвижимости. Производителям оборудования трехмерная графика позволяет очень наглядно продемонстрировать принципы работы технологических линий и отдельных станков.

«Объемный» дизайн позволяет подчеркнуть преимущества и тонкости производственного процесса. С помощью 3D графики есть возможность показать всё оборудование и заглянуть «внутрь» технологического процесса. Эффектная визуализация концентрирует внимание зрителя на ключевых моментах демонстрации. Качественный трехмерный дизайн имеет идеальный вид, что способствует позитивному восприятию презентации в целом.

Программные пакеты, позволяющие создавать трёхмерную графику, то есть моделировать объекты виртуальной реальности и создавать на основе этих моделей изображения, очень разнообразны. Последние годы устойчивыми лидерами в этой области являются коммерческие продукты:

3 DS Max — полнофункциональная профессиональная программная система для работы с трёхмерной графикой, разработанная компанией Autodesk. Работает в операционных системах Microsoft Windows и Windows NT (как в 32-битных, так и в 64-битных). Весной 2009 года выпущена двенадцатая версия этого продукта под названием «3ds Max 2010».

Maya — редактор трёхмерной графики. В настоящее время стала стандартом 3D графики в кино и телевидении. Первоначально разработана для ОС Irix (платформа SGI), затем была портирована под ОС GNU/Linux, Microsoft Windows и Mac OS. В настоящее время существует как для 32, так и для 64-битных систем.

Newtek Lightwave - легкая в применении трехмерная анимационная система, обладающая невероятной мощью. LightWave 3D обеспечивает все: от парящих логотипов до высококачественной анимации для кино и телевидения. Интуитивный интерфейс, мощный моделлер, превосходное управление анимацией, высочайшее качество рендеринга.

SoftImage XSI – это 3D анимационное программное обеспечение применяемое при разработке игр, создании фильмов и телевизионных программ. В арсенале SOFTIMAGE XSI имеется полный набор инструментов для 3D моделирования, анимации и рендеринга. Базирующаяся на новой, чрезвычайно гибкой архитектуре, XSI обеспечивает 3D профессионалов беспрецедентной мощью и гибкостью для реализации самых невероятных творческих задумок.

Rhinoceros 3 D - это коммерческое программное обеспечение для трехмерного NURBS моделирования разработки Robert McNeel & Associates. Преимущественно используется в промышленном дизайне, архитектуре, корабельном проектировании, ювелирном и автомобильном дизайне, в CAD/CAM проектировании, быстром прототипировании, реверсивной разработке, а также в мультимедиа и графическом дизайне.

CINEMA 4D - является универсальной комплексной программой для создания и редактирования трёхмерных эффектов и объектов. Позволяет моделировать объекты по методу Гуро. Поддержка анимации и высококачественного рендеринга.

Zbrush — программа для трёхмерного моделирования, созданная компанией Pixologic. Отличительной особенностью данного ПО является имитация процесса «лепки» 3d-скульптуры, усиленного движком трёхмерного рендеринга в реальном времени, что существенно упрощает процедуру создания требуемого 3d-объекта. Каждая точка содержит информацию не только о своих координатах XY и значениях цвета, но также и глубине Z, ориентации и материале. Это значит, что вы не только можете «лепить» трёхмерный объект, но и «раскрасить» его, рисуя штрихами с глубиной. То есть вам не придётся рисовать тени и блики, чтобы они выглядели натурально — ZBrush это сделает автоматически.

Blender — пакет для создания трёхмерной компьютерной графики, включающий в себя средства моделирования, анимации, рендеринга, постобработки видео, а также создания интерактивных игр. Особенностями пакета являются малый размер, высокая скорость рендеринга, наличие версий для множества операционных систем — FreeBSD, GNU/Linux, Mac OS X, SGI Irix 6.5, Sun Solaris 2.8 (SPARC), Microsoft Windows, SkyOS, MorphOS и Pocket PC. Пакет имеет такие функции, как динамика твёрдых тел, жидкостей и мягких тел, систему горячих клавиш, большое количество легко доступных расширений, написанных на языке Python.

K-3D — программное обеспечение, система 3D-моделирования и компьютерной анимации. По оценке журнала «Компьютера» система может рассматриваться как хорошая альтернатива профессиональным пакетам.

Wings 3D - это бесплатная программа 3D-моделирования с открытым исходным кодом, на которую повлияли программы Nendo и Mirai от компании Izware. Программа получила название по названию технологии обработки полигонов, примененной в программе. Большинство пользователей называют её просто Wings. Wings 3D доступна для многих платформ, включая Windows, Linux и Mac OS X. Программа использует окружение и язык программирования Erlang.

Сегодняшний мир уже не как бы может обходиться без компьютерной графики. Всем известно о том, что она движется и развивается чрезвычайно быстро и стремительно. Мало кто знает то, что и может быть в скором будущем мы с Вами будем как раз ходить в магазины, школу, работу, улицу не выходя прямо на дому.  мы  будем это делать в трехмерных мирах.

3D - принтер — устройство, использующее метод создания физического объекта на основе виртуальной 3D - модели.

3D - печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.

«В профессиональной среде все уже привыкли к 3д-печати, но широкие массы в большинстве просто не знают, что это такое. При этом применений для бизнеса, не относящегося к конструкторской или дизайнерской среде - масса - от архитектурных макетов до эксклюзивных сувениров. Думаю, в ближайшее время ситуация кардинально не изменится и единственный выход - точечно общаться с потенциальными клиентами», - говорит Александр Скрынник, генеральный директор рекламного агентства ItLooks, имеющего в Санкт-Петербурге свою компанию по 3D  печати. Он отмечает, что бум данной технологии уже не за горами: «Бум наступит тогда, когда технологии сделают еще 1 - 2 шага вперед, повысив качество, точность, «глянцевость» и снизив себестоимость продукции. Тогда 3д-принтеры действительно совершат революцию, произойдет это, полагаю, уже через 3-5 лет».

Перспективы как бы очевидны, но как мне кажется для нас пока еще не все ясно. Само-собой разумеется, что все-таки, не пугайтесь, разработка вправду довольно сложна. И действительно, для начала давайте разберемся с тем, что такое именно эта, как многие думают, уже сейчас звучащая у всех на устах 3D - печать, и какие ее виды есть на нынешний день. Необходимо подчеркнуть то, что а позже уже взглянем на сферы ее внедрения сейчас и заглянем в недалекое будущее.

На нынешнем этапе  в 3D - печати властвуют две радикально различные технологии. Лазерная и струйная  печати. Они разделяются на следующие виды. Итак, лазерная печать разделяется на 3 вида: это - лазерная пресса, лазерное спекание и ламинирование.

Во всех данных методиках применяется своя разработка изготовления продукции. Так, в случае лазерной печати принтер использует жидкий фотополимер, который засвечивается специальной ультрафиолетовой лампой при помощи фотошаблона. Затем все это превращается в твердый материал. Это, конечно, упрощенное описание технологии, но подробное просто выходит за рамки формата данной статьи.

Лазерное спекание проходит несколько иначе - лазер слой за слоем выжигает контур будущей детали на специальном порошке. То есть получается, что производство идет слой за слоем.

Наконец, в случае ламинирования процесс производства состоит из того, что готовый объект создается из большого количества разношерстных слоев, накладываемых друг на друга. Естественно, все это происходит не без помощи лазера.

В струйной печати присутствует два основных способа печати - это застывание материала при охлаждении и спекание порошкообразного материала. В первом случае происходит выдавливание термопластика по каплям на основу будущего продукта, а второй способ по своей сути очень напоминает лазерное спекание. Единственное отличие в том, что в данном случае порошок склеивается с помощью специально предназначенного для этой операции клея.

На сегодняшний день основным применение 3D - принтеров является быстрое прототипирование. Уже давно установлено, что при разработке какой-то сложной модели ее прототип позволяет сократить вероятность появления ошибок в конечном продукте. Многие крупные компании имеют в своих конструкторских подразделениях 3D-принтеры для разработки быстрых прототипов. Так, в свое время Porsche при помощи прототипа изучала работу тока масла в трансмиссии новой модели автомобиля 911.

Преимуществ у быстрого прототипирования множество. В первую очередь это возможность изменения и доводки прототипов во время изготовления. Все это приводит к тому, что компании имеют возможность учесть все особенности товара еще во время разработки.

Превосходств у скорого прототипирования  - масса 3D - принтеры крайне необходимы в различных областях: при производстве деталей для

малосерийного производства, маленьких объектов для семейного применения, сувенирной продукции. Но все это мелочь по сравнению с беспилотным самолетом Polecat от компании Lockheed. Большая часть деталей данного летательного аппарата была изготовлена с применением технологии трехмерной печати.

Буквально в мае 2008 года произошло знаковое научное событие. Профессор из Университета Бат (Великобритания) Эдриан Боуер и его научный партнер Вик Оливер представили миру новую версию своего самореплицирующегося робота - Replicating Rapid-prototyper, который в миру получил имя RepRap. Это проект двух сотрудников из Университета Бат, они  работают уже много лет, постоянно представляя новые версии своего детища. В мае 2008 года была представлена знаковая версия RepRap. Все дело в том, что этот робот - 3D - принтер научился самостоятельно воспроизводить себя. То есть он может создавать себе подобных без участия человека, а те в свою очередь будут производить подобных себе. Думаю, что у некоторых уже рисуются картины из фильма «Терминатор».

Впрочем, пока паниковать рано. Воспроизвести себя полностью Rep Rap может только в теории. На практике все микросхемы должны быть представлены человеком (да, производить микросхемы и электронику трехмерные принтеры пока не умеют). Правда, профессор Боуер уже заявил, что времена, когда его детище сможет создавать себе подобных самостоятельно уже не за горами. Почему-то у меня нет повода сомневаться в словах Эдриана Боуера.

До некоторого времени 3D - принтеры были очень дорогим удовольствием, которое мог позволить себе только крупный бизнес. Цены на них начинались со 100 тысяч долларов. Конечно, и сейчас такие продвинутые модели пользуются спросом, но постепенно появляются и более массовые изделия. В частности, одним из таких трехмерных принтеров является модель Desktop Factory, которая стоит всего лишь 5 тысяч долларов. Конечно, у нее есть целый ряд ограничений. Так, она может воспроизводить модели не более 12,7 х 12,7 х 12,7 см. Но это все равно большой шаг вперед. И заявка на то, что уже в ближайшие 10 лет в домах простых людей станут появляться личные 3D-принтеры.

Трехмерную печать ждет серьезный скачок уже в ближайшее время. Упростятся 3D - редакторы, удешевится 3D - печать, сами принтеры станут компактнее, улучшатся свойства используемых материалов и каждый человек сможет изготовить себе, например, уникальный корпус для телефона или брелок, обладающий всеми необходимыми свойствами - прочность, влагостойкость, гибкость и т.д. без грязи, химии и каких-то специальных навыков, просто у себя дома на столе. Мне кажется это рано или поздно наступит.

Что же, это направление развивается уже достаточно давно. До некоторых пор оно было больше востребовано в промышленных и научных кругах. Но с 2008 года трехмерная печать начала активно внедряться и в повседневную жизнь людей. С легкой руки Philips и ряда других компаний данная технология стала интересна и физическим лицам. Сейчас о ней знают немногие, но это уже вопрос маркетинга и времени.

Далее очень хочется рассказать о творческой деятельности дизайнера с мировым именем - Дэниела Уидрига (Daniel Widrig).

Дэниел Уидриг (Daniel Widrig) - дизайнер широкого профиля (архитектура, скульптура, предметы мебели, мода). Работает с керамикой, деревом, бумагой и даже создает материал из смеси сахара, гипса и саке. В 2009 году открыл студию в Лондоне. Работал с Захой Хадид, Айрис ван Херпен. Удостоен нескольких престижных наград, в том числе Swiss Arts Award, Feidad Merit Award и Rome Prize.

Лондонский архитектор и дизайнер Даниэль Уидриг (Daniel Widrig) отпечатал табурет из смеси сахара, гипса и японского рисового вина.

Уидриг разработал форму Дегенеративного/Перерожденного стула, используя методы, обычно задействованные в создании сложных трехмерных персонажей для фильмов и компьютерных игр.

До того, как полученную форму «разобрали» на матрицу трехмерных точек высокого разрешения, иначе – вокселей, форма стула была впервые смоделирована с помощью 3D программного обеспечения для клеточного представления и оптимизирована путем удаления материала там, где он не был структурно важен.

Когда партнер по 3D - печати, задействованный Уидригом для производства стула при использовании промышленного стереолитографического процесса печати, отказался от проекта, дизайнер обратился к самому доступному «рецепту», сочетающего в себе гипс, сахар и сакэ, создающих материал, который может быть использован в стандартных 3D-принтерах.

«Использованный нами способ основан на существующих исследованиях, но мы усовершенствовали его, потому что оригинальные «рецепты» обычно приводят к слишком грубым и, вместе с тем, хрупким деталям для печати высокого разрешения», – рассказал Уидриг сайту Dezeen. «Насколько нам известно, это первый раз, когда рабочий продукт из равных частей такого масштаба был напечатан подобным образом».

Студия архитектора Уидрига использовала свой ​​собственный аппарат Z Corp для распечатки стула в секциях, ограниченных размерами принтера. Затем все части были собраны для создания полностью функционирующего предмета мебели.

Дизайнер добавил, что процесс приводит к огромному снижению себестоимости, но не рекомендуется производителями 3D-принтеров, которые предпочитают, чтобы пользователи покупали материалы непосредственно у них. «Чтобы дать хотя бы относительное представление о сравнительных издержках стоит отметить, что один литр оригинального связующего вещества стоит около £200, тогда как литр японского рисового вина составляет всего лишь £8», – прокомментировал он.

Уидриг полагает, что с учетом дальнейших исследований органический связующий материал может стать доступной альтернативой существующим дорогим системам. «В настоящее время мы занимаемся дальнейшей разработкой этого процесса, так как, по нашему мнению, это единственный способ бесплатной 3D-печати», – заявил он.

Мебель уже экспонируется на выставке, посвященной отношениям между цифровой архитектурой и наукой «натурализации архитектуры» в центре FRAC в Орлеане, Франция, до марта месяца и недавно была добавлена в постоянную коллекцию центра.

Сначала на любом 3D редакторе создается модель. Специальная программа делит ее поперечными линиями на несколько слоев. После принтер распечатывает объект, накладывая один слой на другой.

Виды 3D принтеров

1. Лазерный в зависимости от модели может печатать тремя способами:

  •  - ламинированние;
  •  - лазерное спекание и печать.

2. Струйный делится на модели, распечатывающие методом:

  •  - охлаждения, заставляя застыть материал;
  •  - склеивания порошкообразного материала;
  •  - спекания этого же материала;
  •  - полимеризации пластика, состоящего из фотополимеров (используется ультрафиолетовая лампа).

Где используются 3D принтеры

Это устройство полюбилось всем отраслям, связанным с инженерными разработками. Благодаря ему можно создать любой объемный объект, выявить и устранить недостатки в кратчайшие сроки и с минимальными затратами. Так, 3D принтеры пригодились в литейном (при создании форм и моделей) и малосерийном производстве. Компания Porsche применяет эти устройства, чтобы изучить поведение тока в масле при работе трансмиссии. Компания Lockheed использовала их для создания отдельных частей беспилотного самолета.

 Медицина также нашла применение 3D принтерам. Они значительно упростили работу протезистам. Ученые из Университета Миссури используют их для создания некоторых органов. В качестве обрабатываемого элемента они применяют биогель из сгустков клеток.

Исхода из всего выше сказанного,  можно сказать о том, что возможности 3D – печати безграничны.

ГЛАВА 2. ДИЗАЙН - ПРОЕКТ СЦЕНОГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ПЕЧАТИ НА 3D - ПРИНТЕРЕ

2.1. Креатив - проект «Театральное искусство в синтезе с 3D»

В нашей стране все больше и больше идет дискуссия  по поводу  проекта культурного развития общества. Всем известно о том, что это явление представляет энтузиазм для некого философского анализа глубоких тенденций общества, реализуемых  в нынешнем искусстве. Необходимо подчеркнуть то, что, по мнению почти всех создателей, в искусстве наметилась очень колоритная тенденция к синтезу всех видов искусств. Само - собой разумеется, смешение стилей, жанров и направлений, также стирание обычной границы  проходящей между создателем и зрителем, «высоким» и «низким», искусством и обыденностью на базе HI TEC уже не приводит людей в состояние шока.

Виртуальная действительность, как детище 20 – ого столетия, приобретает смыслообразующее значение для эстетики. И действительно, зритель тут не попросту реципиент искусства, а соавтор, создающий, как многие считают, собственный невиданный умопомрачительный мир. Необходимо подчеркнуть, что тут мы лицезреем нетривиальное общение между искусством и его поклонниками, которое не умещается в рамках, как всем известно, музейных стен, в нашей реальности. Конечно же, все мы очень хорошо знаем то, что эпатаж, шок и деструктивность намеренно вскрывают всю тайную сторону людской души и выставляют ее на всеобщее обозрение. Все знают то, что зрителю как бы кидается вызов, на который нужно суметь дать достойный ответ. Несомненно, стоит упомянуть то, что способность дать таковой ответ по нашему мнению, является принципиальным аспектом, характеризующим возможность, как мы привыкли говорить, «постиндустриальной трансформации» в данном социуме. Очень хочется подчеркнуть то, что способна ли русская публика достойно, творчески и конструктивно ответить на вызовы современного искусства? Готова ли она, стало быть, стать его соавтором? Дальше увидим…  В ближайшее время стало престижно вести разговор о культурном развитии общества, развитии людского потенциала и «экспансии культуры»1.       

В данной связи, будучи очевидцами реализации культурных проектов в РФ, сфокусируем внимание на неких весомых  чертах современного искусства, а конкретно на синтезе сценографии в театральной среде и синтезе с 3D – технологиями и конкретно печати на 3D - принтере.  «Шаг культуры», по мнению почти всех современных создателей, приобретает в наши дни странноватый и своеобразный характер. Очень хочется подчеркнуть то, что во второй половине 20 века и сначала 21 века социальная  реальность подверглась стремительным метаморфозам некоторым под давлением открытий в сфере науки и культуры, экономических кризисов и глобальной интеграции, что находило свое отражение в художественной деятельности людей. Необходимо отметить то, что социальный прогресс, диктуемый научными открытиями и их применением в производстве, идет огромными и решительными, твердыми шагами. Несомненно, стоит упомянуть то, что это привело к тому, что ученые мужи заговорили о новейшей стадии развития общества - стадии постиндустриальной, либо информациональной. Информатизация и «онаучивание труда» в ведущих секторах экономики2, рост сферы услуг и системный кризис капитализма3 принуждают население Земли задуматься о новейшим шаге развития общества. Все знают то, что в культуре в  общем и в искусстве, как раз и наблюдается тенденция к осмыслению действительности как целостности во всем ее структурном и многофункциональном обилии.

_______________________________________

1. Пермский проект. Концепция культурной политики Пермского края. Пермь

2. Орлов В.В., Васильева Т.С. Философия экономики. Пермь, 2005

3.Официальный сайт проекта «N+N Согапо»: http://www.nncorsino.com

Смешение стилей, жанров и направлений в современном искусстве часто как бы оказывается продуктом великолепно осмысленного плана - проекта. Как бы это было не странно, но на наших глазах возрождается жанр мистерии. Всем известно о том, что современные 3D - мистерии объединяют в себе, как большая часть из нас постоянно говорит, различные виды искусства и требуют для собственного воплощения как бы колоссальных технологических издержек (компьютерная графика, лазерные установки и пр.)

Постмодернизм в самом начале возник, как мы с вами постоянно говорим, как зрительная культура, которая, стало быть, различается от классической живописи и архитектуры тем, что сосредотачивает свое внимание не на отражении, а на моделировании реальности. Надо сказать то, что в 21 веке искусственная действительность стала настолько же  обычной для человека, как и «реальная» (объективная) действительность.

Возникло поколение людей, впитавших плоды виртуальности с молоком мамы. Необходимо подчеркнуть то, что видеоклипы, компьютерные игры, социальные сети, диснеевские аттракционы как, как мы выражаемся, пленкой покрыли всю Землю, создав иное место, «вторую действительность», проникающую в литературу, музыку и театр. Возможно и то, что Ж.-Ф. Лиотар в 1979 г. издал книжку «Состояние постмодерна», где он, стало быть, осмысливает то состояние, в каком оказалось население земли в период становления - массовой коммуникации. Необходимо отметить то, что в данном издании дается философский анализ реальности, где как раз происходит подмена, как все говорят, настоящего мира - компьютерной иллюзией4.

__________________________________

4. Лиотар Ж. Состояние постмодерна. М., 1998

Двойственность иллюзии и реалий заключена в основе понятия - virtual (фактический, настоящий). Мало кто знает то, что в ней субъект, живущий в, первой действительности, получает, бескрайние способности преобразования мира, пусть и в новейшем - цифровом формате. Обратите внимание на то, что для искусства современности более принципиальным свойством виртуальной действительности является ее интерактивность.

Огромное значение для театрального искусства может наконец-то иметь революция в области, как мы с вами постоянно говорим, цифровых технологий, а конкретно 3D - печать. И даже не надо и говорить о том, что например, идет речь о креативном  проекте «Театральное искусство в синтезе с 3D». Необходимо подчеркнуть то, что тут, как нигде лучше может быть, в общем то, показать альянс - обычных художественных средств с высочайшими технологиями, что, наконец, образует протовиртуальную действительность. Возможно и то, что, конкретно в области сценографии может быть обширное применение течения именуемого «Нand made»  

Данный синтез реализуется на сцене театра: в костюмах и бутафории, в декорациях, реквизите.  Зрители в зале попадают в некоторую виртуальную действительность. Надо сказать то, что где настоящее совмещено с компьютерной реальностью. 3D - технологии просто незаменимы в области сценографии, на театральном поприще.

Намерение современного искусства вызвать зрителя на «поле битвы», перевоплотить его в сотворца, либо другого дискурса ни для кого уже не является большой тайной. Так, современные читатели в течении последних десятилетий воочию как раз наблюдают агонию – модернистских искусства и литературы.

«Пересекайте границы, засыпайте рвы» - так называлась статья Лесли Фидлера, где основной упор как раз делается на соединении массового и элитарного в искусстве5.

Постмодерн ликвидирует пробел между создателем и публикой (как минимум - между профессионалами и дилетантами). Необходимо подчеркнуть то, что 1-ый тезис Фидлера, в общем, то, объединяет публику и художника, расширяя тем границы литературы. Само - собой разумеется, это новейшая свобода, в рамках которой творили такие создатели, как Норман Мейлер («Белый мел»), Джон Барт («Козлоюноша Джаилс»). Вторым тезисом как раз является провозглашение действительности 3D, как соединения фантастического и вероятного. Как бы это было не странно, но постмодернистский создатель просто, стало быть, маневрирует между технологизированным обществом и областью ирреального, удваивая объективную действительность за как бы счет виртуальных реликвий. Ни для кого не секрет то, что содержание этого процесса, рисует напоминание о воплощенной деконструкции, которая порождена как бы языковой игрой, где, в общем, то, нет ни обозначающего, ни обозначаемого. Несомненно, стоит упомянуть то, что артефакт виртуальности, в конце концов, замещает объективную действительность, вследствие чего же также исчезает причинно-следственная определенность и сюжетная линия - ведь саму погибель тут можно «переиграть»6. На нынешний день, мягко говоря, сформировалось устойчивое осознание того, что создатель - это не только лишь тот, кто «открыл» и сделал вещь, да и тот, кто показал личное осознание данной вещи, кто придал совсем другое звучание имеющимся формам.

_____________________________________

5. Иванова О. В. К понятию постмодернизма // http://www.hqlib.ru/st.php?n=44

6. Десятерик Д., Ефимова К. Альтернативная культура. Екатеринбург, 2005

И даже не надо и говорить о том, что сценографическое оформление с внедрением 3D - печати, где декорации, сделанные из ненадобных и выбывших из потребления вещей в синтезе с 3D - деталями соседствуют в одном пространстве с предметом изображения, устраняет нас от завершенности и тотальности произведения. Очень хочется подчеркнуть то, что данная сценография, в конце концов, рушит «стену» между субъектом и объектом восприятия, вовлекая каждого зрителя в свое произведение и заставляя, в конце концов, уверовать в, как все говорят, предлагаемую действительность. Ни для кого не секрет то, что вне зависимости от того, как к этому относиться, процесс потребления уже сделанного поглощает, как многие выражаются, креационную функцию искусства, потому что в эру глобальной коммуникации эту функцию в одиночку как раз делать нереально. Вообразите себе один факт о том, что вопрос, но, заключается в том, готов ли сам современный зритель как раз делать творческие функции.

Таковым образом, в мире художественного дискурса в текущее время также имеет значение не подпись создателя, а подпись потребителя7. И действительно, перед нами искусство эры глобального потребления. Надо сказать то, что считается, что само по себе произведение искусства не несет в себе ценности как автономный продукт, ценность его наконец-то раскрывается лишь в процессе употребления, в процессе эстетической практики. Все знают то, что в итоге в музеях современного искусства мы смотрим не столько продукты творчества, сколько варианты его личного употребления.

Современный мир нереально представить без информационных технологий. Само - собой разумеется, все они глубже попадают в нашу жизнь, захватывая больше и больше наук – информатику, ИТ, математику, физику. Вообразите себе один факт о том, что повсеместно используемые - в образовании, бизнесе, развлечениях - информационные технологии, наконец, совершенствуются.

Информационное общество нуждается в новейших разработках. Было бы плохо, если бы мы не отметили то, что на помощь приходят 3D - технологии. Вообразите себе один факт о том, что все чаще их можно встретить в печати, на ТВ, печатной технике.

Мы естественно осознаем, что не обходится без 3D - инноваций и сфера развлечений. Многие в наше время знают то, что данные технологии имеют воплощение не только лишь в театре, да и в кино. И действительно, большая часть кинопремьер показаны в формате с внедрением 3D - технологий, в том числе и печати на 3D - принтере.

Конкретно тут мы можем, в общем, то, прослеживать синтез вещей из настоящей жизни и  3D - деталей.

Почти все помнят, как всем известно, голливудскую серию кинофильмов «Тор» снятую режиссером Кеннетом Браном, с Крисом Хемсвортом в главной роли.

Тор - один из богов царствующих в мире  - Асгард. Основным орудием указанного персонажа был молот. Его точную копию во всей красоте и представил один из пользователей 3D - принтера Ultimaker 2. И действительно, он распечатал его из  обыденного ПЛА пластика из пары частей, незначительно подкрасил и собрал воедино. Вышло чрезвычайно хорошо.





Световой меч Оби-Вана Кеноби из Звездный воинов. В мире, без преувеличения, миллионы поклонников культовой саги о космических приключениях и рыцарях-джедаев. И вот в один прекрасный день грозное оружие этих рыцарей - световой меч, стало доступно не только избранным, но и любому, кто владеет домашним 3D - принтером. На сайте http://www.thingiverse.com была выложена модель меча, состоящего из нескольких частей. Вы просто скачиваете модель, печатаете, красите «по вкусу» и становитесь на путь добра.)

Вот несколько фотографий процесса и того, что получилось.











Итак, нужно отметить, что культурное развитие, в конце концов, приобретает противоречивый характер. И действительно, с одной стороны, правительства спонсируют стройку и функционирование музеев современного искусства. Само - собой разумеется, с иной стороны, само современное искусство, наконец, выходит за пределы музеев, а сам метод существования искусства, как все знают, часто претит концепции музефицирования7. И действительно, это частично, быть может, в общем, то, обосновано уничтожением точной границы между искусством и профанацией, ведь произведение современного искусства соткано из частей обыденности. Все давно знают то, что музей есть единственное средство отличия искусства от не-искусства. Как бы это было не странно, но если же вспомнить принцип микширования и синтеза в современном искусстве, «всплывает» очередной кризисный момент, конкретно: что считать новеньким (актуальным), а что, старинным  (историческим) искусством.

Человек приходит в музей современного искусства не для того, чтоб наслаждаться готовыми художественными видами, а для того, чтоб глядеть на образы взглядом художника и становиться соавтором. Надо сказать то, что в классический период существования искусства живописец создавал, а зритель потреблял продукт творческого труда, сейчас же эта бинарная оппозиция разбита.  Ни для кого не секрет то, что в общем, и зритель не может говорить о полнейшей свободе восприятия, ведь ему диктуют определенные условия восприятия, установка также изменяется во времени не находится в стагнации, как обычная картина. Вообразите себе один факт о том, что в медиа  - искусстве от зрителя к художнику также перетекает и контроль за временем созерцания.

Вообразите себе один факт о том, что в медиа  - искусстве от зрителя к художнику также перетекает и контроль за временем созерцания. Конечно же, все мы очень хорошо знаем то, что в классическом выставочном пространстве зритель на сто процентов контролировал время созерцания: в любой момент он мог также прервать этот процесс, а позже опять возвратиться к картине.

Очень хочется подчеркнуть то, что в период его отсутствия обычная картина не изменялась. В случае же с видами, пребывающими в движении, правило это не соблюдается: кинофильм, видеофильм, также интерактивное, управляемое ПК произведение навязывает зрителю время и ритм их восприятия

Даже, как все говорят, масштабные установки, выполненные из обычных материалов, также в еще большей мере, чем это было принято в традиционном искусстве, диктуют зрителю условия их восприятия.  

Таковым образом, в современном мире, мире глобального употребления, мы смотрим нетривиальное общение между публикой и искусством, которое нельзя, в общем, то, законсервировать в 4 - х стенах музея, в каком исчезает сама бинарность оппозиции - создатель и зритель, «высокое» и «низкое», искусство и обыденность.

______________________

7. Гройс Б. О музее современного искусства // Художественный журнал. 1998. № 23

Эпатаж, шок и деструктивность намеренно вскрывают всю подноготную, как мы привыкли говорить, людской души и выставляют ее на всеобщее обозрение. Все знают то, что другой «театр» с декорациями, реквизитом и бутафорией сделанных на базе ненадобных вещей с внедрением 3D - печати.

2.2. Использование технологии 3D - печати, ненужных вещей и их деталей в создании декораций для театральной постановки

Что различает 3D - принтер от остальных инструментов, которые человек,  употребляет для сотворения чего-либо, как многие выражаются, осязаемого, будь то стамеска либо гончарный круг? Думаю что  основное это простота обращения с ним, не надо  иметь никаких особых способностей, для того, чтоб напечатать вазу, либо скворечник либо, что – то там еще.  

Трехмерная графика, как большинство из нас привыкло говорить – это раздел компьютерной графики, который включает в себя методы и программное обеспечение для совершения действий над объектами в трехмерном пространстве, также итог работы таковых программ. И даже не надо и говорить о том, что больше всего применяется для сотворения изображений в строительной визуализации, кинематографе, ТВ, компьютерных играх, печатной продукции, также в науке и культуре. Необходимо отметить то, что трехмерное изображение  радикально имеет отличие от плоского построением геометрической проекции трехмерной модели сцены на экране компьютера при помощи специально созданных программ.

Чтобы получить трехмерное изображение, необходимо пройти два этапа:

  1.  Моделирование – создание математической модели и создание объектов в ней.
  2.  Рендеринг – это понятие в компьютерной графике, означающее создание модели с помощью компьютерной программы.

«Три кита» моделирования:

1.Создание модели. 2.Изучение модели. 3.Применение результатов исследования на практике а также формулировка теоретических выводов.

Сцена (виртуальное пространство моделирования) включает в себя несколько категорий объектов:

  •  Геометрия - построенная с помощью различных техник модель, например дом.
  •  Материалы - информация о визуальных свойствах модели, например цвет стен, толщина фундамента.
  •  Источники света - настройки направления, мощности, спектра освещения.
  •  Виртуальные камеры - выбор точки и угла построения проекции.
  •  Силы и воздействия - настройки динамических искажений объектов, применяется в основном в анимации.
  •  Дополнительные эффекты - объекты, имитирующие атмосферные явления: свет в тумане, облака, огонь и пр.



Моделью в рендеринге является любой объект или явление, описанный на строго определенном языке или с помощью структурных данных.

На этом этапе математическая (векторная) пространственная модель превращается в плоскую картинку. Если требуется создать фильм, то рендерится последовательность таких картинок, по одной для каждого кадра. Как структура данных, изображение на экране представлено матрицей точек, где каждая точка определена по крайней мере тремя числами: интенсивностью красного, синего и зелёного цвета. Таким образом рендеринг преобразует трёхмерную векторную структуру данных в плоскую матрицу пикселов. Этот шаг часто требует очень сложных вычислений, особенно если требуется создать иллюзию реальности.

Методы рендеринга

1.Растеризация.

2.Метод бросания лучей.

3.Глобальная иллюминация.

4.Трассировка лучей.

Рендеринг имеет свое собственное уравнение, представленное ниже:

Все модели представляют собой какое-то приближенное решение этого уравнения.

Наиболее популярными системами рендеринга можно назвать:

PhotoRealistic Render Man (PR Man) - пакет программ, промышленный стандарт рендерингa для 3D анимации. В частности существует как стандарт описания трехмерных данных для их последующей визуализации так и как отдельно стоящий рендер, выпущенный в последнее время под тем же названием.

Mental Ray - профессиональная система рендеринга и визуализации изображений, разработанной компанией mental images (Германия). Интегрирована в Softimage|XSI (с 1996 года, тогда Softimage назывался Sumatra) , Autodesk Maya (c 2002),Autodesk 3ds Max (c 1999), Houdini, SolidWorks, так же имеется версия standalone. Это мощный инструмент визуализации, поддерживающий сегментную визуализацию.

V-Ray- cистема рендеринга (визуализации изображения), разработанная компанией Chaos Group (Болгария). V-Ray работает как плагин для Autodesk 3ds Max , Cinema 4D, SketchUp, Rhino, TrueSpace7.5, Autodesk Maya (в бета-версии с 2005 года), как отдельный модуль Standalone, Blender (через Standalone — модуль).

BusyRay - бесплатная версия визуализатора для 3ds Max. Рендерер имеет следующие особенности: управление ресурсами памяти для просчета сложных сцен; отсутствие настроек - рендерер сам подстраивается под каждую сцену; отсутствие необходимости настройки сцен для рендеринга.

Maxwell Render - движок программной визуализации, разработанный компанией Next Limit Technologies, основанной разработчиками Виктором Гонселсом и Игнасио Варгосом в 1998 году в Мадриде. Maxwell Render является первой (по времени выпуска) системой визуализации, в которой принята т. н. физическая парадигма. В основу всей системы положены математические уравнения, описывающие поведение света. По этой причине визуализация объектов производится по принципу «без допущений».

Indigo Renderer- физически корректная система рендеринга (имеется в виду, что все расчёты света/энергии/каустики и т.д. происходят взаимозависимо, что и отличает его от других рендереров, где всё обрабатывается раздельно и определяется самим пользователем).

LuxRender - программа-рендер , а не приложение 3D моделирования. Она зависит от других программ для создания сцен для рендеринга, в том числе настройка материалов и камер. Благодаря использованию экспортеров, вся соответствующая информация сцены записывается в файл формата LuxRender. После открытия этого файла, единственное, что будет делать LuxRender, это рендеринг сцены.

YafRay - это бесплатная свободная программа трассировки лучей c открытым исходным кодом, использующая для описания сцены язык XML. В феврале 2004 года модуль управления YafRay'ем был интегрирован в программу 3D моделирования Blender. Программа распространяется под лицензией GNU Lesser General Public License (LGPL).

POV-Ray - программа трассировки лучей, доступная для множества компьютерных платформ. Первоначально основан на DKBTrace, написанном Дэвидом Керком Баком и Аароном А. Коллинзом. Также имело место влияние раннего трассировщика лучей Polyray, привнесённое его автором Александром Энзманном. POV-Ray — бесплатное программное обеспечение (Freeware) с доступным исходным кодом.

SketchUp - программа для моделирования относительно простых трёхмерных объектов — строений, мебели, интерьера.

Симбиоз ненужных вещей и 3D -  деталей завоевывает все большее место в искусстве. Так, на выставке 3D Print Show 2012, прошедшую в Лондоне, демонстрировались самые невероятные экспонаты, полученные в результате 3D печати: от необычайных музыкальных инструментов до удивительных решений мебели, компьютерных гаджетов, и даже человеческих органов.

По словам британских дизайнеров, 3D - печать развивается для создания дизайна офисов под самые различные исторические эпохи и для воспроизведения точной обстановки из фантастических фильмов, например «Аватара».

Голливуд испытывает настоящий «бум» в связи с использованием технологий 3D моделирования. Например, в фильме «Агент 007» машина главного героя настолько совершенна, что е просто не существует. Это очередное детище 3D печати и сопутствующих ей технологий. Запас ныне существующих устройств для 3D - печати необычайно велик. Сейчас даже домашний принтер способен сделать модель из разного материала, например, пластика, точность воссоздания которой будет составлять около 100 микрон. Иначе говоря, это будет полная копия оригинала, отличить которую человек будет просто не способен. Модели для 3D - принтеров могут создавать только специалисты, и занимает данный процесс достаточное количество времени. Но сейчас, в связи с стремительным становлением и совершенствованием коммуникаций, шаблоны стали доступны каждому. Ещё одно достоинство при производстве с помощью 3D принтеров - сведение роли человеческого фактора практически к нулю. Каждое полученное изделие в точности будет дублировать черты исходного объекта.

3D - принтеры и печать не используют вредные материалы и процессы, они безопасны. Так, компания Z Corporation использует в качестве строительных материалов вещества на водяной основе. Для повышения стойкости модели имеющиеся пустоты заполняются заполнены жидким воском. Высокая скорость является отличием этого концептуального устройства, работая быстрее конкурентов.

Возможности 3D - печати не имеют границ. Мы находимся на пороге очередной революции, до сих пор скорость транспортировки информации значительно превосходила скорость транспортировки самого вещества. Высказывалась мысль, что нам ни когда не удастся преодолеть этот барьер.

Согласно данным компании IDC, к 2017 году поставки 3D-принтеров увеличатся в 10 раз, а ежегодные темпы роста продаж составят 29%. В связи с положительной статистикой, многие компании и фирмы начинают осваивать 3D технологии. В 2014 году 3D - принтеры промышленного и потребительского классов начнет выпускать Hewlett-Packard.

Если говорить о популярности 3D - принтеров, то нельзя ответить однозначно. Трехмерная печать активно используется в строительстве, промышленности, медицине, бизнесе и также она незаменима в театре, в области сценографии. 

2.3. Креативное использование ненужных вещей с применением 3D – моделирования в сценографическом решении спектакля

Давайте только представим, сколько реквизита и бутафории в театральных постановках можно напечатать и больше в недалеком будущем у постановочной группы того или другого театрального зрелища не будет проблем, где, как и откуда достать ту или иную вещь для постановки.

Я хочу привести некоторые примеры, какие сценографические вещи можно изготовить на 3D – принтере.

1. Настоящий пистолет

Конечно, он больше похож на игрушку, чем на смертоносное оружие, но пацифисты и правозащитники во всем мире уже взволнованны — создано, вернее, напечатано, первое 3D-оружие. Год назад Коди Уилсон (Cody Wilson), студент юридической школы при Университете Техаса и руководитель проекта «Defense Distributed», объявил о том, что планирует создать пистолет при помощи 3D – принтера, а в начале марта 2012-го года Уилсон со своими единомышленниками провёл успешные испытания 3D-оружия под названием «Освободитель».

Эта информация рассказывает в целом о создании модели пистолета на 3D – принтере, а если создать тот же самый пистолет или винтовку с использованием ненужных детских игрушек или каких, либо деталей просто валяющихся безо всякой пользы. Думаю, результат не замедлит сказаться. Мы получим замечательные изделия для театральной постановки.

2. Самодельная скрипка

Первая напечатанная на 3D – принтере скрипка представляет собой наполовину техническое, наполовину hand-made чудо. Алекс Дэвис (Alex Davies) использовал 3D – печать для создания пластикового корпуса скрипки, который потом проклеил, как папье-маше, газетами, а гриф и шейку необычной скрипки сделал из картона. Конечно, это не Страдивари, но для самодельного музыкального инструмента вполне неплохо.

Данный пример является ярчайшим подтверждением использования старых вещей и  3D – печати.

3. Король Ричард III — реконструкция

Осенью 2012-го года археологи Лестерского университета обнаружили останки Ричарда III — последнего короля из рода Плантагенетов, погибшего в 1485-м году. После этого Кэролайн Уилкинсон (Caroline Wilkinson), эксперт по реконструкции из Университета Данди, решила вместе с коллегами создать компьютерную модель скелета английского монарха, чтобы затем распечатать её на 3D – принтере. Бюст человека, умершего более 500-т лет назад, получился очень реалистичным — благодаря современным технологиями история «ожила».

4. Египетские причёски

В Древнем Египте прическа была не только лишь  наружным украшением, сколько показателем общественного статуса. Было бы плохо, если бы мы не отметили то, что египтяне носили парики, которые, кроме социокультурной, делали к  тому же чисто, как всем известно, практическую функцию – они защищали от ударов солнца.

Изготавливали парики из шерсти, как все знают, животных, шелковых нитей, веревок и волокон растений, которые переплетали в тугие косы. Ни для кого не секрет то, что современные дамы навряд ли, в конце концов, согласятся на такие жертвы ради красы, но шанс ощутить себя Клеопатрой у них все-же есть: исследователи из Института Макгилла при помощи компьютерно – томографной модели и 3D – печати сделали как бы точную копию древнеегипетских париков.

И тут мы как раз снова находим доказательство необходимости для театральной сферы.

И таковым образом в заключении рассказа о 3D – печати в театральной сфере также хотелось бы отметить следующие аспекты, 3D – принтеры активно употребляются, печатая, к примеру, макеты и протезы с высочайшей точностью. И даже не надо и говорить о том, что нет колебаний в актуальности использования этих устройств.

Около 2-ух лет назад в Лондоне также проходила выставка, на которой были, стало быть, представлены экспонаты, напечатанные на 3D – принтере. Мало кто знает то, что в их числе оказались клавиатуры и электрогитары, столы и стулья и даже людские органы. Надо сказать то, что способности 3D технологий также потрясают воображение.

В Лондоне в отделке помещений употребляют стиль лего – граффити, который подразумевает, в общем то, печать составных частей по персональному заказу. Очень хочется подчеркнуть то, что в этом стиле, мягко говоря, смешиваются натуральные элементы (дерево, камешки и т.д.) и разломы этих частей, внутри которых «спрятаны» составляющие конструктора лего.

3D – печать активно употребляется в Голливуде при съемках умопомрачительных кинофильмов. Необходимо отметить то, что тут, в конце концов, печатают массу предметов, начиная необыкновенными девайсами киногероев и заканчивая транспортом, на котором они передвигаются. Само –собой разумеется, классические методы производства, как все знают, схожей бутафории, в общем то, занимают еще больше времени и требуют огромных издержек. Мало кто знает то, что, к примеру, почти все детали реквизита для кинофильма «Хоббит» были отпечатаны на 3D – принтере. Само – собой разумеется, еще более способности трехмерной печати были задействованы при разработке анимационного фильма Паранорман.

В арсенале каждого человека, а тем более театральной труппы, коллектива есть масса устаревших, поломанных или просто ненужных вещей, которые с помощью фантазии, силы воображения и логики можно превратить в реквизит, бутафорию и декорации. Главное начать.

В третьей главе выпускной квалификационной работы я хочу предложить три объекта для сценографического оформления спектакля, а также более подробно изложить процесс изготовления деталей на 3D – принтере.


ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕКОРАТИВНО –ХУДОЖЕСТВЕННОГО ОФОРМЛЕНИЯ ИЗ НЕНУЖНЫХ ВЕЩЕЙ И 3
D – ПЕЧАТИ

Итак, об использовании печати на 3D – принтере в сфере театральной сценографии. В чем же ее ценность и преимущества? Если взглянуть с финансовой стороны, конечно же, ценность данной печати достаточно высокая. Казалось бы, на первый взгляд легче, проще и дешевле использовать  привычные – гипс, картон или другие недорогие материалы.

Но у данных изделий много других плюсов.

Первое – пластик, используемый для данного вида печати, достаточно долговечен, он легкий, позволяет изготавливать прекрасные изделия, не только нужные, но и очень интересные в плане творческой фантазии и воображения.

Второе – очень привлекателен момент использования синтеза старых, антикварных, ненужных предметов с современным дизайном. А для театральной сферы это важная «палочка – выручалочка». Ведь порой для постановки в декорационном оформлении необходима, именно, антикварная вещь и здесь на выручку приходят старые вещи и 3D – печать, позволяющая воплотить в сценическую реальность самые немыслимые фантазии режиссера.

Ну и, наконец, третье – изделия, изготовленные на 3D – принтере, возможно, использовать не только в сценографии, а также просто в интерьере, и в музейной обстановке.

Ниже я хотела бы изложить три изделия, изготовленные с использованием старых вещей и печати на 3D – принтере.

Это:

  •  Королевский трон (кресло) – синтез старого стула и резных деталей, изготовленных на 3D – принтере;
  •  Рыцарь в доспехах – синтез старого манекена и доспехи, изготовленные на 3D – принтере;
  •  Зеркало – синтез старой ненужной рамы, голографической бумаги и лепных украшений,   изготовленных на 3D – принтере.

В чем плюс, именно печати на 3D – принтере, именно они и создают 3D – эффект, что так необходимо в театральной сфере.

3.1. Королевский трон – сочетание старого стула – основы трона, драпировок и печати 3D

Королевский трон

На основе ненужного стула можно сделать королевский трон в замке. Желательно, чтобы сам стул был с высокой спинкой.

На принтере 3D изготавливаются объемные детали, оформленные под дерево с нанесенной позолотой.  

Спинка трона в центре – обтягивается бархатом, инкрустированные позолоченные украшения обрамляющие спинку трона и его ручки – 3D детали.

Непосредственно само сиденье – обтянуто бархатом, ножки трона и сама окантовка сиденья – 3D детали.

Детали трона можно изготовить примерно из 5 кг  PLA волокна. Трон состоит из старого стула и  отдельно напечатанных частей. Сначала следует процесс очистки, чтобы устранить все ненужные опорные конструкции, необходимые для изготовления столь детализированной модели. Детали трона печатаются на 3D - принтере.

Далее детали трона необходимо окрасить золотой краской.

Основа трона – ненужный стул

Детали, напечатанные на 3D – принтере

Сиденье трона – красный бархат, ножки и украшения спинки трона – детали 3D инкрустированные под дерево окрашенное позолотой

 

  

Общий вид готового изделия

3.2. Рыцарские доспехи на основе ненужного манекена, фольги и моделирования 3D

Рыцарь в 3D доспехах

На основе ненужного манекена можно сделать рыцаря в доспехах 3D. На изготовление доспехов также нужно около 6 – 7 кг PLA волокна черного цвета. После изготовления доспехи подвергают окраске серебристой краской.

За основу можно взять ненужный манекен, какие в магазинах используются для демонстрации моделей одежды.

Ненужный манекен

Детали, напечатанные на 3D – принтере

            

              

  

После изготовления доспехи окрашиваются и одеваются на манекен

Общий вид готового изделия

Доспехи рыцаря печатаются на 3D – принтере и одеваются на манекен.

3.3. Зеркало во дворце – синтез 3D с ненужной рамой и тканью

Зеркало в раме

На основе старой ненужной рамы изготавливается данное зеркало для декорационного оформления тронного зала во дворце.

На раму наносятся украшения, пропечатанные на 3D – принтере. Сама поверхность зеркала – фольга либо блестящая бумага с нанесенными на ней голографическими эффектами.

                                                                             

                                                                         ИЗОБРАЖЕНИЯ 3D                                                                                                  

                                                                             

                                                                                             РАМА

ГОЛОГРАФИЧЕСКАЯ БУМАГА ИЛИ ФОЛЬГА

3D модель для 3D печати

Общий вид готового изделия


3.4. Технология 3
D - печати моделей для театральной постановки: трона, доспехов рыцаря и зеркала, расходные материалы

Все вышеуказанные модели мы печатаем на 3D – принтере, далее мне хотелось бы описать процесс непосредственно самой печати и предполагаемые материалы для нее.

Для начала после создания проектов моделей открываем в специальной программе 3DPrint, поставляющейся в комплекте с принтером, файл с моделью. Программа поддерживает множество популярных форматов для 3D-печати: 3DS, .BLD, .FBX, .PLY, .STL, .SFX, .VRML, .ZBD, .ZCP, .ZPR. Затем модель можно позиционировать в объеме камеры для печати, при необходимости изменить масштаб модели и запустить на печать. Программа покажет приблизительное время и расход всех расходных материалов, которые потребуются при печати модели. Эта функция может быть полезна для расчета себестоимости и стоимости печати, если модель изготавливается для стороннего клиента в качестве коммерческого заказа.

Ключевые особенности программы 3DPrint:

  •  Широкий диапазон входных/выходных форматов 3D-печати
  •  Импорт/экспорт .STL — стандартный формат импорта для монохромных файлов; доступнен для всех крупных 3D САПР
  •  Импорт/экспорт .PLY — импорт основных частично цветных данных из пакетов САПР
  •  VRML импорт — включает возможности импорта полезных данных для цветного сканирования, GIS-данные, FEA-данные
  •  Оценка времени печати
  •  Фиксирование
  •  Укрепление
  •  Изготовление контрольной детали
  •  Обнаружение коллизии
  •  Вращение, масштабирование и выравнивание
  •  Трёхмерная визуализация
  •  Двухмерный режим
  •  Инструменты для обслуживания
  •  Печать

При необходимости перед печатью модель можно открыть в программе 3DEdit, где назначить или изменить цвет поверхностей, добавить метки и комментарии, которые должны быть напечатаны на деталях модели. Профессиональная версия программы — 3DEdit Pro обладает большим числом возможностей по «допечатной подготовке» трехмерной модели. Здесь можно проверить качество модели и пригодность для печати ее элементов, разрезать слишком большую модель на части, которые будут независимо отпечатаны, а затем соединены (для простоты стыковки частей программа автоматически добавит штырьки и ответные пазы на разных частях модели). Большие сплошные элементы конструкции могут быть сделаны пустотелыми для снижения их веса и экономии материала и пр.

После подготовки модели печать в 3D - принтере происходит согласно технологии «3DP», запатентованной компанией Z-Corporation (теперь — 3D Systems). Это технология отличается простотой и эффективностью от других способов 3D-печати, в которых модели создаются путем УФ-отверждения жидкого фотополимера или из капель расплавленного термопластика. Суть этой технологии печати заключается в следующем:

1. В качестве строительного материала для создания или «выращивания» трехмерной модели используется композитный порошок, чем-то напоминающий гипс. Дозирующая камера наносит слоями порошок на дно специальной камеры.

2. Ось принтера распределяет порошок тонким слоем.

3. Печатающие головки выборочно наносят связующее вещество для укрепления. В качестве основного инструмента используется струйная печатная головка серийного производства от Hewlett Packard. Вместо чернил головка использует бесцветный клеевой состав в качестве связующего вещества. Клеевой состав изготовлен на водной основе, как и обычные чернила для термоструйной печати. Головка перемещается над слоем порошка и наносит на поверхность рисунок поперечного сечения будущей трехмерной модели. Процесс фактически идентичен обычной струйной печати, с тем отличием, что роль бумаги играет порошок, а вместо чернил используется клей.

4. После печати одного поперечного сечения дно камеры опускается на толщину слоя порошка для подготовки следующего слоя, после чего процесс повторяется: засыпается новый слой порошка, по которому клеем печатается рисунок следующего сечения модели.

5. Клей скрепляет частицы порошка, формируя в камере объемную фигуру, созданную из отпечатанных поперечных сечений исходной трехмерной модели. Когда последний слой-сечение отпечатан, принтер сначала нагревает камеру с порошком, чтобы высушить клей, затем незапечатанный клеем порошок откачивается обратно в емкость, из которой он подавался и вертикальная камера опорожняется. Результат печати в виде завершенной модели остается на дне камеры.

После завершения печати необходимо выполнить послепечатную обработку: удалить остатки незакрепленных частиц порошка струей воздуха, а из труднодоступных участков — кисточкой, затем пропитать поверхность закрепляющим составом для заполнения пор между частицами порошка и придания модели большой твердости (или других свойств в зависимости от назначения модели).

ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ:

  •  Высокая точность печати, как при стандартном литьевом формовании. Электронная система чётко контролирует ход печати. Печатная головка тщательно и точно распределяет связующее вещество и цвет в областях, заданных программным обеспечением 3D - принтера.
  •  Недорогие порошкообразные материалы приводят к снижению себестоимости производства модели (от 0,1$ за 1 см3).
  •  Надежность, высокая скорость и большое разрешение для создания моделей с мелкими деталями, обусловленные хорошо отлаженной технологии термальной струйной печати.
  •  Во время печати модель со всех сторон окружена незапечатанным порошком, что позволяет создавать фигуры сложной формы, создание которых иным способом либо невозможно, либо требует установки специальных подпорок, удерживающих части модели на весу.
  •  Возможность одновременной печати нескольких деталей, расположив их в объеме камеры печати. Печатные головки могут перемещаться по всей поверхности слоя порошка, независимо от формы данной модели.
  •  При печати не выделяются токсичные вещества, что позволяет использовать такие устройства в обычном офисе, где нет систем дополнительной вентиляции. А автоматическая откачка излишков порошка из камеры для их повторного использования, делает процесс чистым и экономичным.
  •  Возможность цветной печати, основанная на технологии чернильной печати, позволяющая воспроизводить до 90% чернильного цветового спектра. Технология также позволяет печатать на моделях текст и изображения. В цветных принтерах в дополнение к клеевой головке используются дополнительно одна или несколько головок, красящие порошок в нужный цвет. Клей с цветным оттенком или цветные чернила с целью экономии наносятся только на небольшую площадь поперечного сечения, которая станет стенкой или внешней поверхностью будущей модели. Кроме того, прозрачный клей наносится на поперечное сечение экономно — для повышения прочности внешних стенок на них наносится более плотный слой клея, чем на внутреннюю часть, где можно сэкономить без ущерба для результата. 

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ 3D-ПЕЧАТИ

Для 3D-печати традиционно используются несколько типов материалов. Условно их можно разделить на три группы: композитные материалы, материалы для создания гибких моделей и материалы для литейных форм.

КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ - УНИВЕРСАЛЬНЫЕ          МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПЕЧАТИ НА 3D - ПРИНТЕРЕ

Композитные материалы можно как бы применять для сотворения жестких моделей разных типов. Мало кто знает то, что такие материалы, обычно, употребляются для производства, как многие выражаются, трехмерных макетов изделий либо прототипов деталей устройств для многофункционального тестирования. И действительно, они разрешают воспроизводить маленькие детали, различаются достаточно высочайшей прочностью и качеством цветопередачи.

Для пропитывания поверхности материала после печати употребляются закрепляющие растворы. Очень хочется подчеркнуть то, что для пропитывания композитных материалов можно, в общем, то, применять средства 3-х типов. Было бы плохо, если бы мы не отметили то, что 1-ый и более нередко использующийся  имеуется  ColorBond (Z-Bond) и представляет, как все говорят, собой вещества на базе цианоакрилат (вещество известное в быту как «суперклей», не самое полезное для здоровья). Все знают то, что такие средства обеспечивают как бы высшую скорость закрепления, неплохую крепкость модели и яркость цветов. Несомненно, стоит упомянуть то, что недочет таковых средств - это вредность вдыхания паров и контакта с кожей, потому при использовании этих закрепляющих растворов помещение лучше как бы вентилировать. Само - собой разумеется, другим и поболее, как мы привыкли говорить, безопасным средством, использующимся для закрепления, как всем известно, новейших композитных материалов, является аква раствор гептагидрата сульфата магния (наиболее понятно как »английская соль», традиционно продающегося посреди солей для ванн и косметических средств). И даже не надо и говорить о том, что преимущество данного вещества также состоит в том, что оно быстрее полезно, чем вредоносно для здоровья. Надо сказать то, что не считая того оно просто в использовании и, в конце концов, обеспечивает наивысшую белизну модели. Надо сказать то, что недочетом также является крепкость модели, которая при всем этом, вообщем то, будет меньше, а цвета - не так, как многие думают, насыщенные, как при использовании цианоакрилата. Конечно же, все мы очень хорошо знаем то, что потому данный раствор как раз рекомендуется применять на промежуточных шагах проектирования, с моделями для внутреннего использования в конструкторском бюро.

Один из композитных материалов даже допускает закрепление обычным обрызгиванием водопроводной водой без, как заведено, доп. добавок. Все знают то, что  данный метод, в общем, то, имеет наиболее значимый недочет: поверхность модели может, в конце концов, стать шершавой (из-за мельчайшей эрозии материала под действием воды), а цвета как раз могут расплыться. И даже не надо и говорить о том, что для этого материала также рекомендуется наконец-то применять раствор, как все знают, британской соли вместо обычный воды.

В таковых задачах, как прототипирование, как люди привыкли выражаться, многофункциональных деталей устройств, где крепкость как бы играет самую важную роль, наилучшим закрепляющим составом будет StrengthMax (Z-Max) - двухкомпонентное средство на базе эпоксидки. Как бы это было не странно, но в отличие от, как многие выражаются, обыденных эпоксидных смол, StrengthMax (Z-Max) имеет чрезвычайно низкую вязкость. Всем известно о том, что благодаря этому закрепляющий состав отлично пропитывает поверхность модели на довольно огромную глубину, придавая ей высшую крепкость.

Крайний тип средств для обработки как бы композитных материалов, наконец, представляет собой особый воск, который, стало быть, делает поверхность наиболее ровненькой и блестящей, а цвета - насыщенными и колоритными. И даже не надо и говорить о том, что недочет этого средства в том, что оно не, наконец, обеспечивает крепкость, сравнимую с обработкой цианоакрилатом либо эпоксидкой. Необходимо подчеркнуть то, что преимущество - подступает для сотворения ярчайших, как мы выражаемся, цветных моделей, в отличие от, как большая часть из нас постоянно говорит, соляного раствора.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБКИХ МОДЕЛЕЙ

Таковой материал дает  наконец-то создавать гибкие модели со качествами резины. И действительно, этот материал отлично подступает, к примеру, для сотворения прототипов в обувной индустрии, где полностью, как заведено выражаться, твердые модели, получаемые из композитных материалов, не совершенно уместны для оценки параметров продукта. Необходимо отметить то, что основой гибких материалов являются целлюлозные и, как многие думают, особые волокна c добавками. Ни для кого не секрет то, что для послепечатного пропитывания поверхности применяется полиуретановый эластомер. Все знают то, что в итоге внедрения этих материалов модель, в конце концов, выходит крепкой и гибкой сразу.  

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

При помощи материалов данной группы можно так сказать создавать формы для литья металлов. Вообразите себе один факт о том, что 1-ый материал наконец-то носит заглавие ZCast, состоящий из, как мы выражаемся, литейного песка, гипса и особых добавок. Очень хочется подчеркнуть то, что обычно, его употребляют для печати конкретно форм для литья цветных металлов. Всем известно о том, что внедрение 3D-принтеров для печати форм, в которые будет, наконец, заливаться расплавленный сплав, дозволяет значительно наконец-то упростить и, наконец, убыстрить изготовка прототипов деталей из сплава в конструкторских бюро. И даже не надо и говорить о том, что наиболее того, подобные формы могут даже применяться на литейном производстве, так как данный материал способен выдерживать температуры до 1200°С. Необходимо подчеркнуть то, что отличительная изюминка ZCast в том, что он не просит доп. пропитывания после печати формы.

2-ой материал данной группы предназначен для технологии литья по, как мы привыкли говорить, «выплавляемым моделям». И даже не надо и говорить о том, что он так сказать представляет собой консистенция целлюлозных и остальных  особых волокон подобно материалу для печати гибких моделей. Надо сказать то, что опосля печати на принтере материал пропитывается воском и как раз выходит выжигаемая модель, по которой как бы создается литейная форма из керамики либо песка. Возможно и то, что после производства формы ее как раз помещают в, как мы привыкли говорить, специальную печь, где, как многие выражаются, уникальная выжигаемая модель сгорает без остатка. Само-собой разумеется, в предстоящем в образовавшуюся, как большинство из нас привыкло говорить, пустотелую форму наконец-то заливают расплавленный сплав.

Примеры текстуры печати на 3D - принтере

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На данный момент разработка 3D - печати уже не воспринимается как, как многие выражаются, узконаправленная и, как заведено, финансово накладная услуга. Необходимо подчеркнуть то, что доступность и возможность внедрения разных материалов разрешают так сказать проводить самые, как все знают, нежданные опыты. Само - собой разумеется, к примеру, голландская, как многие выражаются, строительная студия Universe Architecture собирается выстроить 1-ое в мире здание, секции которого написаны на огромном 3D - принтере. Возможно и то, что это далековато не единственный, хотя и впечатляющий пример необыкновенного использования трехмерной печати.

В последние годы 3D - печать, наконец, употребляется уже не только лишь не столько для моделирования.

При помощи 3D - принтеров, наконец, решают все наиболее сложные инженерные проблемы на Земле и за ее пределами. Ни для кого не секрет то, что на их как бы изготавливают протезы, детали, как все говорят, штурмовых винтовок и маленькие, как люди привыкли выражаться, летательные аппараты.

Работы над увеличением всеядности принтеров разрешают уже на данный момент, в конце концов, применять их для сотворения довольно крепких изделий из, как всем известно, разнородных материалов с требуемым набором параметров. Возможно и то, что в дальнейшем, мягко говоря, вырастет число компонентов, подходящих в качестве сырья, равно как и улучшится качество создаваемых предметов.

По мере удешевления конструкции и понижения себестоимости, наконец, произойдет обычная замена продаж функций продажами устройств. Очень хочется подчеркнуть то, что больше людей, в конце концов, будут обдумывать необходимость приобретения индивидуального принтера взамен размещения заказов онлайн и их выполнения на стороне.

Оптимисты предсказывают технологический рай, в каком, в общем то, царствует концепция индивидуализма. Не для кого не секрет то, что большая часть вещей сделаны без помощи других или по как бы личным заказам. Ни для кого не секрет то, что пессимисты, которых в данном случае хочется, в общем то, именовать реалистами, воспринимают, как мы выражаемся, доступную 3D - печать как социально страшную технологию двойного назначения. Необходимо отметить то, что наверное она так сказать принудит правительства как раз придумать множество, как всем известно, новейших запретов, так как ряд людей вознамерится сперва применить ее в  совершенно, как многие думают, незаконных сферах.

3D-принтеры дают возможность легче также воплотить мечты, а их нрав часто пугающий. Надо сказать то, что в общем, на первых порах, возможно обойтись и действующими сейчас законами, трактуя их в согласовании с новенькими способностями.

Как многие думают, неважно какая новенькая разработка, 3D - печать дает возможность легче воплотить собственный творческий потенциал, хоть какому человеку независимо от его наклонностей. И даже не надо и говорить о том, что остается надеяться, что отдельные злоупотребления не приведут к твердым, как большинство из нас привыкло говорить, ограничительным мерам, как это уже было ранее со почти всеми иными новостями.

Трехмерную печать ждет серьезный скачок уже в ближайшее время. Упростятся 3D - редакторы, удешевится 3D - печать, сами принтеры станут компактнее, улучшатся свойства используемых материалов.

В области театрального искусства 3D – печать в синтезе с «Нand made» может стать практически незаменимым выходом при создании сценографического оформления того или иного спектакля или театрализованного зрелища. Сколько вокруг нас ненужных бросовых вещей, которые так и просятся на свалку. Однако им можно дать вторую жизнь, воплотив их в необходимые в реальной жизни вещи. А театр и кино это как раз необходимые структуры, где можно успешно применять 3D – печать в симбиозе со старыми вещами.

В заключении хочется сказать, разум человеческий не имеет границ и наверняка в скором времени появятся еще более усовершенствованные технологии в области применения «Нand made» с 3D – принтерами.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКИ

Книги под фамилией автора

  1.  Барсова И. А. Симфонии Густава Малера. СПб., 2010. 
    3.
  2.  Бодрийяр Ж. Символический обмен и смерть. 
    М.
  3.  Гройс Б. О музее современного искусства // Художественный журнал. 1998. № 23
  4.  Десятерик Д., Ефимова К. Альтернативная культура. Екатеринбург, 2005
  5.  Лиотар Ж. Состояние постмодерна. М., 1998
  6.  Снук Г. 3D-ландшафты в реальном времени на C++ и DirectX 9. — 2-е изд. — М.: Кудиц-пресс, 2007. — 368 с.
  7.  Сорос Дж. Кризис мирового капитализма. М., 1999
  8.  Энджел Э. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGL. — 2-е изд. — М.: Вильямс, 2001. — 592 с.

Книги под фамилией двух авторов

  1.  Дж. Ли, Б. Уэр. Трёхмерная графика и анимация. — 2-е изд. — М.: Вильямс, 2002. — 640 с.
  2.  Д. Херн, М. П. Бейкер. Компьютерная графика и стандарт OpenGL. — 3-е изд. — М.: Вильямс, 2005. — 1168 с.
  3.  Иванов . В. П., А. С. Батраков А. С.. Трёхмерная компьютерная графика / Под ред. Г. М. Полищука. — М.: Радио и связь, 1995. — 224 с.
  4.  Орлов В.В., Васильева Т.С. Философия экономики. Пермь, 2005

Сборники статей, трудов

  1.  Пермский проект. Концепция культурной политики Пермского края. Пермь, 2010 
  2.  Nicholas A. Street Art: The Transfiguration of the Commonplaces// The Journal of Aesthetics and Art Criticism, 2010

Электронные ресурсы

  1.  Зонтаг С. Взгляд на фотографию // http://media-shoot.ru/load/43-1-0-261 Иванова О. В. К понятию постмодернизма // http://www.hqlib.ru/st.php?n=44
    Надувные скульптуры Джоша Алена Харриса (видео): http://videos.nymag. com/video/Street-Art-Joshua-Allen-Harris
  2.  Новости BBC: http://news.bbc.co.uk/2/hi/entertainment/7188387.s
  3.  Описание проекта «Active Fiction Show»: http://fictionbook.ru/author/andreyi_ulyanovskiyi/ marketingoviye_kommunikacii_28_instrumen/read _online.html?page=2
  4.  Описание проекта «Так не говорил Заратустра»: 
    http://www.museum.ru/N20605
    Официальный сайт проекта «N+N Согапо»: http://www.nncorsino.com  16. Рисунки на стенах домов (реж. Андреа Мар-тиньони): http://vimeo.com/993998
  5.  http://partmaker.ru/
  6.  http://3dp.su/razvitie-texnologij-3d-pechati/
  7.  http://blogerator.ru/page/3d-pechat-industrialno-cifrovaja-revoljucija-3d-printer-makerbot-cena-opisanie-perspektivy-1
  8.  http://www.midgart.ru/history.html
  9.  http://hostingkartinok.com/news/4768/
  10.  http://www.gazeta.ru/science/2012/11/12_a_4848441.shtml
  11.  http://www.printer3d.su/technology
  12.  http://ru.wikipedia.org/wiki/3D-%EF%F0%E8%ED%F2%E5%F0
  13.  http://traditio-ru.org/wiki/Трёхмерная_графика
  14.  http://www.computerra.ru/
  15.  http://www.3dindustry.ru/article/2317/
  16.  http://3dbym.ru/2014/03/sozdanie-rekvizitov-na-printere-chast-1/
  17.  http://muizre.ru/load/12-1-0-1697
  18.  http://gooosha.ru/3d-pechat-onlajn-udalyonnaya-pechat-na-3d-printere-s-dostavkoj-po-rossii/
  19.  http://nabiraem.ru/press/wonder/23662/
  20.  http://www.arts-museum.ru/events/archive/2014/british_design/index.php
  21.  http://internotes.com.ua/notes/daniel-uidrig-ispolzuet-sobstvennoruchno-razrabotannyy-process-3d-pechati-dlya-proizvodstva
  22.  http://web-local.rudn.ru/web-local/prep/rj/index.php?id=1215&p=8765#ja_3d
  23.  http://vektorus.ru/auxpage_3d-printery-i-tehnologija-trehmernoj-pechati/#technology
  24.  http://shapelab.ru/3d-printing
  25.  www.ru.wikipedia.org
  26.  www.membrana.ru

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Краткая история развития 3D-технологии

1984: Aмepикaнeц Чapльз Xaлл paзpaбoтaл тexнoлoгию "cтepeoлитoгpaфии" (SLA) для пeчaти 3D-oбъeктoв пo дaнным цифpoвыx мoдeлeй из фoтoпoлимepизyющиxcя кoмпoзитныx мaтepиaлoв (ФПK)

1985 — Михаило Фейген предложил послойно формировать объемные модели из листового материала: пленок, полиэстера, композитов, пластика, бумаги и тд, скрепляя между собой слои при помощи разогретого валика Такая технология получила название «производство объектов ламинированием» (LОM)

По сути, листы приклеиваются друг к другу, а лазер вырезает контур 


1986 — получение патента на технологию «стереолитографии» (SLА), разработанную в 1984 году 

В этом же году Чарльз Халл основал компанию 3D Sуstems и разработал первый коммерческий прибор трехмерной печати Который незатейливо назвали - «установка для стереолитографии»

1986 — доктора Карл Декарт и Джо Биман в Университете штата Техас в Остине разработали и запатентовали метод селективного лазерного спекания (SLS) 

1987 — израильской компанией Cubitаl была разработана Технология послойного уплотнения (SGC) 

1988 — 3D Sуstems разработала модель SLА-250, которая была запущена в серийное производство для широкого круга пользователей

1988 — Скотт Крамп изобрел FDM (моделирование путём декомпозиции плавящегося материала) Наиболее распространённая ныне технология Она и используется в большинстве «домашних» 3D принтеров

1989 — Скотт Крамп основал комапнию Strаtаsуs

1991 — Strаtаsуs выпустила первый 3D-принтер серии Dimensiоn с экструдирующей печатающей головкой (FDM)

1991 — Helisуs продала свою первую машину на основе объектного ламинирования (lаminаted оbject mаnufаcturing (LОM))

1992 — Компания Strаtаsуs продала свою первую машину на основе технологии FDM - «3D Mоdeler»

1992 — Фирма DTM продала свою первую систему селективного лазерного обжига (SLS)

1993 — Была создана компания Sоlidscаpe Ныне один из ведущих производителей

1995 — в Массачусетском технологическом институте был придуман термин «3D-печать»

1995 — Компания Z Cоrpоrаtiоn получила эксклюзивную лицензию от MIT использовать технологию 3DP (Печать склеиваемым порошком)

1996 — Strаtаsуs представила «Genisуs»

1996 — Компания Z Cоrpоrаtiоn представила Z402

1996 — 3D Sуstems представила Аctuа 2100 К данному устройству быстрого прототипирования было впервые применено название «3D-принтер»

1997 — компания EОS была продана конкуренту по стереолитографии 3D Sуstems И они стали монополистами

2005 — Компания Z Cоrpоrаtiоn выпустила Spectrum Z510 Это был первый на рынке 3D-принтер с высоким качеством цветной печати (3DP)

2006 — Открыт проект Reprаp при использовании лицензии GNU Generаl Public Licence

2008 — Выпущена первая версия Reprаp, «принтера, который может производить сам себя» На тот момент он мог изготавливать около 50% необходимых деталей

2008 — Оbjet Geоmetries Ltd, разработала принтер Cоnnex500, печатающий несколькими различными материалами сразу (3DP) Сейчас количество материалов перевалило за 100

2010 — Urbee: первый автомобиль, созданный при помощи гигантских 3D-принтеров Dimensiоn 3D Printers и Fоrtus 3D Prоductiоn Sуstems

2010 — медицинская компания Оrgаnоvо Inc объявила о создании технологии, печати искусственных кровеносных сосудов

2010 – группа ученых Fluid Interfаces Grоup из Массачусетского Технологического Института представила первый 3D принтер для создания продуктов - «Cоrnucоpiа» На данный момент разработка не получила существенного развития

2011 — голландский производитель 3D принтеров Ultimаker развил скорость трехмерной печати до 350 мм в секунду Действительно неплохо, хоть и точность пострадала от скорости Сейчас этот показатель уже так удивляет


2011 — под руководством Университета Эксетера и университета Брюнеля и фирмы Delcаm, исследователи создали первый 3D - принтер, печатающий шоколадом На самом деле это опять FDM, сложность была только в разработке состава/графика принтер технология

2011 — Инженерами Университета Саутгемптона создан первый самолёт, напечатанный на 3D –принтере Сложность была скорее в проектировании модели таким образом, чтобы её можно было распечатать Модель прекрасно летала\

2011 — Венский Технологический Университет представил самый маленький, лёгкий и дешёвый по себестоимости печати 3д-принтер Работающий по аддитивной технологии фотополимеризации светочувствительной смолы, весом 1,5 килограмма и стоимостью около 1200 евро

2012 — Компания 3D Sуstems выпустила на рынок персональный трехмерный принтер для домашнего использования 3D Cube FDM

2012 — в Венском Технологическом Университете создали трехмерный принтер, печатающий микроскопические объекты разрешением до 100 нм со скоростью 5 мм в секунду

Приложение 2

Расходные материалы для 3D - принтеров

Основным расходным материалом для 3D-принтеров является пластик. В настоящее время лучшими «чернилами» для 3D-печати считаются пластикиABS и PLA. Однако у этих материалов есть ряд отличий, определяющих область их применения.

ABS - это прочный, легкообрабатываемый и устойчивый к внешним воздействиям материал. Большинство пластмассовых предметов вокруг нас сделаны именно из ABS. Сырьем для производства ABS служит нефть. Недостаток ABS-пластика – температурные деформации: пластик расширятся, когда нагревается, и уменьшается в размере при охлаждении. Преимущество ABS-пластика в том, что он обладает более высокой механической прочностью, и в отличие от PLA способен противостоять различным факторам окружающей среды.

PLA - биоразлагаемый пластик, применяемый для производства одноразовой посуды, медицинских изделий и т.п. Сырьём для его производства служат кукуруза и сахарный тростник. Основной его недостаток является обратной стороной его главного преимущества: PLA биологически разлагаемый. Срок службы изделий из него не превышает 2 лет, особенно активно процесс разложения проходит при высокой влажности воздуха и температуре выше 55°C. Также PLA не поддаётся сглаживанию ацетоном, плохо склеивается.

  •  

ABS Пластик

  •  

PLA Пластик

  •  

Полиэфирная смола (SLA)

  •  

Специальный пластик

Приложение 3

3D печать технология

Технология трехмерной 3D печати — это создание материального объекта различными методами на основе цифровой трехмерной модели.

Первые попытки создать машину для печати физических объектов были предприняты в середине XX века. Тогда 3D принтеры были скорее тяжелыми промышленными станками, нежели бытовыми приборами. Сложность подготовки цифровой модели и высокая цена (до нескольких сотен тысяч долларов) позволяли пользоваться такими устройствами только профессионалам. С развитием технологий, цена падала и трехмерные принтеры постепенно входили в нашу жизнь. Сегодня некоторые компании по производству 3д принтеров пытаются сделать устройства для домашнего использования. Современные принтеры печатают из различных материалов, самыми популярными на сегодня являются ABS и PLA пластики и порошок на основе гипса.

Сегодня подобные устройства научились печатать не только прототипы, но еще полноценные предметы обихода и даже пищу. В медицине идет активное развитие технологий печати живых тканей, что позволит создавать целые органы из отдельных клеток.

Стереолитография (STL)

Одной из первых технологией выращивания предметов была стереолитография. Американец Чарлз Халл (Charles Hull) разработал методику послойного выращивания объекта из фотополимеров (ФПК).

Принцип действия принтеров по технологии стереолитографии

Стереолитография была запатентована в 1986, тогда-же была основана компания 3D Systems, выпустившая первый промышленный 3D принтер в 1987 году. Устройство было названо «установкой для стереолитографии», так как словосочетание «3д принтер» еще не было в ходу. Эта установка выращивала объекты из жидкого фотополимера солями. Толщина слоя уже тогда составляля 0.1-0.2 мм.

Основанная Халлом компания 3D Systems до сих пор является активным игроком на рынке цифрового прототипирования.

Формирование объемных моделей из послойного листового материала (LOM)

Отпечаток, сделанный с помощью цветного LOM принтера

Михайло Фейген создал эту технологию в 1985, за год до основания 3D Systems. Идея заключается в том, чтобы формировать модель так-же послойно, но из листового материала: бумага, различные пленки, картон. Такой подход позволял создавать цветные объемные модели из доступного материала и за кратчайшие сроки.

Селективное спекание SLS

Еще одна технология 3д печати, которая появилась в 1986 году. Карл Декарт предложил метод послойного спекания порошкового материала лазерным лучом.

Суть метода заключается в прорисовке лазером контура среза объекта на поверхности слоя порошка. Процесс проходит в рабочей камере с высокой температурой. Далее на поверхность насыпается очередной слой порошка и процесс повторяется. Готовый объект рождается в массе порошка, что позволяет печатать почти любые формы, не беспокоясь о поддерживающем материале.
Подобные принтеры могут работать с различными полимерными порошками, литейным воском, нейлоном и даже металлическими порошками.

Послойное уплотнение (SGC)

Технология SGC была разработана компанией Cubital в 1987 году. Устройство работает по следующему принципу: на стеклянной пластине формируется рисунок слоя объекта заряженными электронами, далее пластина помещается над тонким слоем фотополимера, который экспонируется ультрафиолетовым лучом. Обработанный фотополимер твердеет, а пустоты заполняются слоем воска, процесс повторяется снова для следующего слоя.

3д принтер на основе этой технологии работает на очень дорогих и токсичных расходных материалах, а сама машина стоит огромные деньги.

Печать расплавленной нитью (FDM)

Makerbot Replicator 2

Деталь принтера RepRap

В основе технологии FDM лежит метод печати нитью, которая проходит через камеру плавления в рабочую камеру, откуда расплав выталкивается через специальное сопло на платформу печати, где формируется отпечаток. Объект фактически вырастает на опускающейся платформе. Этот метод часто называют просто «выращиванием».

Создателем технологии FDM считается Скотт Крамп, который запатентовал эту технологию в 1988 году и основал компанию 3D Dimension чуть позднее. Первая модель такого принтера была выпущена на рынок в 1991 году, имея довольно высокий ценник.

РепРап

RepRap Prusa Mendel

Британские конструкторы из университета города Бат начитались фантастики и решили создать 3д принтеры, способные себя копировать. Так появился проект RepRap (replicating rapid prototyper — реплицирующее устройство для быстрого прототипирования), первый открытый (open source) 3d принтер. Вокруг RepRap собралось довольно большое сообщество по всему миру, которое занимается коллективной доработкой и развитием технологии. Сейчас в открытый доступ выложено уже третье поколение принтеров: Prusa i3.

Инструкцию и все необходимые файлы для создания своего RepRap можно скачать с сайта сообщества reprap.org

На основе технологий RepRap построены многие современные доступные 3д принтеры, например Makerbot 

PAGE   \* MERGEFORMAT 84


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

68344. Средняя Азия и Казахстан с древности до нового времени. Присоединение к России Казахстана и Средней Азии 30.5 KB
  На протяжении веков район центральной Азии был населен различными народами. Из России туда поступали меха кожа сукно а в Россию шли хлопок шелковые ткани холодное оружие и пряности. Реальной помощи казахи могли ожидать только от России.
68345. Транспортні вузли та транспортна система України 264.5 KB
  Транспорт та транспортні вузли повинні сприяти якнайшвидшій інтеграції України в загальноєвропейську економічну систему, що потребує створення залізничних та автомобільних шляхів з центральних частин Західної Європи – у країни СНД, з півночі Західної Європи – у країни Близького Сходу.
68349. Научная и философская проблема языка 84 KB
  Рефлексивное обращение сознания к языку связано с созданием новой науки лингвистики. Лингвистика наука о человеческом языке как средстве общения общих законах его строения и функционирования и обо всех языках мира. Лингвистика то же самое что и языкознание.
68350. Современная Россия и Чеченский кризис 32 KB
  Главной задачей государства является обеспечение наиболее благоприятных условий жизни граждан независимо от национальной и религиозной принадлежности; реализация права на самоопределение самоуправление на территориальных уровнях право на выбор культурной идентичности наделение...
68351. Современное состояние национальных отношений в РФ. Трудности, проблемы. Кризисные явления 25 KB
  Принятие конституции Республики Чечня вроде бы наметило пути разрешения многолетней напряжённости однако теракт 9 мая в Грозном показал что до ситуации спокойствия в республике ещё далеко. Самыми кричащими явлениями выступают республики Башкортостан и Татарстан.
68352. Советская национальная политика в 1930-е года 21 KB
  К концу 1933 года существовало около 250 национальных районов 5000 сельсоветов. С 1921 по 1941 годы произошло значительное повышение уровня грамотности грамотными были уже более 60 миллионов человек одновременно причинами и результатами данного факта являлось издание...