Постобработка 3D моделей в SLA, DLP и LCD фотополимерах

Постобработка 3D моделей в SLA, DLP и LCD фотополимерах — 3DRadar

Постобработка SLA, DLP и LCD фотополимерных 3D моделей

Постобработка позволяет в полной мере использовать возможности вашего 3D-принтера. Правильный подход улучшит качество и механические характеристики ваших отпечатков.

В этой статье мы рассмотрим различные методы, чтобы получить лучший результат.

Техника безопасности

Фотополимерные смолы токсичны при неправильном обращении, поэтому следует избегать прямого контакта с кожей и областью лица. Неосторожное обращение может иметь неприятные последствия, поэтому убедитесь, что у вас есть свободная рабочая зона.

Если на кожу случайно попала смола, немедленно смойте ее водой с мылом. Не оставляйте остатков смолы на предметах, которых вы касаетесь. Если фотополимер протекает, очистите поверхность загрязненных объектов до того, как смола затвердеет, помня, что в нормальных условиях освещения присутствует тот же УФ-диапазон.

Постобработка в 3D-печати. Полное руководство. В этом руководстве объясняются различные методы пост-обработки для 3D-печатных моделей. Используются все следующие методы

Основные и базовые практики для начинающих

очень важно понимать, что установка правильных настроек для 3D-принтера и слайсера — лучший способ минимизировать количество доработок на выращенной 3D-модели. Внешний вид объекта печати будет зависеть от начальных настроек слайсера. Например, высота уровня сильно повлияет на внешний вид модели. Этот параметр определяет высоту каждого слоя расплавленного пластика, нанесенного на предыдущий. В некотором смысле это похоже на разрешение фото или видео. Если вы печатаете толстыми слоями, на объекте будет меньше мелких деталей, но сам отпечаток будет более устойчивым. При настройке тонкослойной печати возможен более высокий уровень детализации и лучшая адгезия между слоями. Еще один важный параметр — скорость печати, которая при правильной настройке также может улучшить общее качество 3D-модели. Скорость печати — скорость движения печатающей головки во время экструзии (экструзии) расплавленной нити (нити). Таким образом, оптимальная скорость зависит от печатаемого объекта и типа нити. Следовательно, простые 3D-модели с минимальным количеством деталей поверхности могут быть напечатаны с высокой скоростью и толщиной слоя без значительной потери качества. В этом случае более подробные модели лучше распечатать на медленной скорости. Для каждого проекта будет разумно поэкспериментировать с этими двумя параметрами и определить оптимальные настройки. Если вы печатаете 3D-модель и позже будете ее раскрашивать, лучше всего использовать низкую высоту. Вы потратите больше времени на печать, но меньше на шлифовку перед покраской. Ниже мы расскажем, как правильно красить отпечатки с PLA-пластиком и другими материалами. Затем после печати модель нужно отшлифовать. Это позволит получить максимально гладкую поверхность объекта. Поэтому стоит заранее учесть этот момент и увеличить толщину стены и заполняемость 3D модели. Оболочка — это внешность дизайнерской модели. Толщина оболочки — это количество слоев внешней стены до начала заливки. Чем выше значение толщины оболочки, тем толще будут внешние стенки вашего объекта. Следовательно, более толстые стены делают объект более стойким. Поэтому, если по окончании печати вы планируете обработать модель шлифовкой, сначала увеличьте толщину корпуса. Заполнение или плотность заполнения — это значение, указывающее, насколько объект будет заполнен материалом внутри. Плотность заполнения обычно измеряется в процентах от общей. Это означает, что если выбрана плотность заполнения 100%, печатаемый объект будет сплошным, без зазоров внутри внешней оболочки. Следовательно, если выбрано 0%, объект, напечатанный внутри, будет пустым. Плотность используется для экономии пластика и увеличения скорости печати. Объект с большей заливкой будет сильнее и тяжелее, чем объект с меньшей заливкой. Это полезно при шлифовании, так как при этом удаляется часть материала и создается некоторое давление на объект вручную. Заливка модели гарантирует, что модель не будет повреждена или деформирована во время обработки. Настройки слайсера — не единственное, что определяет эффективность и сложность постобработки. На конечный результат также влияет качество используемой нити. Нить низкого качества содержит примеси, которые отрицательно влияют на плавление, экструзию и охлаждение материала. Кроме того, у низкокачественного материала нет жестких допусков для получения высококачественного результата. В частности, нестабильный диаметр нити накала может привести к проблемам с экструзией при печати, что приведет к появлению объекта с серьезными дефектами, ремонт которых займет больше времени (если восстановление возможно). Вы также можете выбрать цвет нити, который будет максимально соответствовать вашему желанию. Это избавит от необходимости красить модель.

Съемка или постобработка? Здесь нет оппозиции. И наоборот, любая фотография одновременно снимается и подвергается постобработке. Но .. для одних видов фотосъемки достаточно умело сделанного кадра, а в других случаях без постобработки фотосъемка просто не состоится

Фотосъёмка в цифровую эпоху

Хорошо сделанная фотография по-прежнему важна в цифровую эпоху. Правильный свет, точная композиция, яркость и другие характеристики отличной фотографии также востребованы в эпоху цифровых технологий.

Если во время съемки все работы были выполнены правильно, фотоизображение обязательно получится технически грамотным. А с технически правильным броском можно выполнить сложнейшую обработку, если этого требует сюжет, техническая деятельность, заказчик или заказчик.

важно отметить, что правильно сделанный снимок выглядит правильно (и почти одинаково) во всех основных популярных графических редакторах. Эти редакторы включают в себя проприетарные редакторы изображений от производителей камер, Lightroom, Photoshop, RPP и Capture One.

Если в любом графическом редакторе изображение оказывается недодержанным или передержанным, или на изображении видны искажения цвета, то это какая-то ошибка (например, загружен неправильный профиль камеры) и эту ошибку необходимо найти и исправить.

На рисунке 1 изображен красный мак. Экспозиция и баланс белого не отрегулированы. Для размытия фона снимки делались с открытой диафрагмой. Для увеличения глубины резкости фотограф использовал наложение. На фото рис. 1 стопка состоит из двух кадров.

Фотосъёмка в цифровую эпоху – выводы

Фотография должна быть сделана правильно. Резкость должна быть резкой, экспозиция должна быть правильной, композиция должна быть идеальной, баланс белого должен соответствовать характеру или намерениям фотографа, а область кадра должна быть полностью использована;

Правильно сделанная фотография практически не зависит от формата ее сохранения. Фотография, сохраненная в форматах JPEG, TIFF или RAW, должна иметь такое же качество;

Изображение RAW должно хорошо смотреться во всех основных популярных графических редакторах, таких как проприетарные графические редакторы производителей камер, Lightroom, Photoshop, RPP и Capture One;

Качественная фотография без грубых просчетов и не требует кардинальных изменений в редакторе. Грубые ошибки нужно исправлять прямо на съемочной площадке.

Что такое степень резкости в играх Depth Of Field (DOF) — Глубина резкости изображения (DOF) или Глубина резкости — одномерное значение, определяющее разницу между максимумом и минимумом

Сглаживание (Anti-aliasing, антиалиасинг)

Для этого есть достаточно инструментов, но это проще объяснить на примере суперсэмплинга (SSAA). Эта технология визуализирует кадры с более высоким разрешением, чем экран, а затем сжимает их до своего размера. На предыдущей странице вы можете увидеть эффект сглаживания при уменьшении скорости в Shadow of Mordor с 5120×2880 до 1440p.

Взгляните на пиксель черепичной крыши. Он оранжевого цвета. Также присутствует голубоватый пиксель неба. Когда они находятся рядом, они создают резкий неровный переход от крыши к небу. Но если вы визуализируете сцену с разрешением в 4 раза больше, вместо пикселя оранжевой крыши, в том же месте будет четыре пикселя. Некоторые из них будут оранжевыми, другие — «небесными». Стоит взять значение всех четырех пикселей, и вы получите золотую середину: если вы построите всю сцену по этому принципу, переходы станут более плавными и «эффект масштаба» исчезнет.

В этом суть техники. Но это требует от системы много ресурсов. Он должен отображать каждый кадр с разрешением, в два или более раза превышающим разрешение исходного экрана. Даже с нашими высокопроизводительными видеокартами передискретизация до 2560×1440 кажется неуместной. К счастью, есть альтернативы:

Мультисэмплинг (MSAA): более эффективен, чем суперсэмплинг, но все же требует энергии. В старых играх это был стандарт, и его суть объясняется в видео, которое вы увидите ниже.

Advanced Multisampling (CSAA): более эффективная версия MSAA от Nvidia для видеокарт.

Advanced Multisampling (CFAA): также обновление до MSAA, только AMD для своих карт.

Метод быстрого приближения (FXAA): вместо анализа каждого отдельного пикселя FXAA применяется в качестве фильтра постобработки ко всей сцене после ее рендеринга. FXAA также фиксирует позиции, которые пропускаются при включении MSAA. Хотя и в самом методе быстрого захода на посадку много неровностей не хватает.

Морфологический метод (MLAA): он присущ видеокартам AMD и также пропускает этап рендеринга. MLAA обрабатывает кадр, ища наложение и сглаживание. Как объяснил нам Николас Вейнинг: «Морфологическое сглаживание работает с морфологией (рисунком) неровностей на краях моделей; вычисляет оптимальный способ удаления лестниц для любого вида неровностей путем разбиения краев и углублений на небольшие наборы морфологических операторов. И затем он использует специальные типы смешивания для каждого отдельного набора ». Вы можете включить MLAA в Панели управления Catalyst.

Расширенное морфологическое сглаживание субпикселей (SMAA): еще один тип постобработки, который объединяет детали MLAA, MSAA и SSAA. Этот метод можно комбинировать с SweetFX, и многие современные игры изначально поддерживают его.

Временное сглаживание (TAA или TXAA): TXAA изначально был разработан для графических процессоров уровня Nvidia Kepler и более поздних версий. Но были и менее специфические формы временного сглаживания, которые обычно называют TAA. С помощью этого метода следующий кадр сравнивается с предыдущим, после чего обнаруживаются и устраняются нарушения. Делается это с помощью различных фильтров, уменьшающих «ползучую лестницу» в движении.

Николас Вейнинг объясняет: «Идея TAA состоит в том, чтобы ожидать, что два последовательных кадра будут очень похожими, потому что пользователь не так быстро перемещается в игровых областях, которые нуждаются в сглаживании».

Многокадровое сглаживание (MFAA): введено с выпуском графических процессоров Nvidia Maxwell. Хотя MSAA работает с постоянными шаблонами, MFAA позволяет их программировать. Представители Nvidia подробно объясняют эту технологию в видео ниже (мы уже говорили об этом раньше, и вы увидите это очень скоро).

Суперсэмплинг с глубоким обучением (DLSS): новейшая технология Nvidia, доступная в некоторых играх и видеокартах GeForce RTX. По заявлению компании, «DLSS использует нейронную сеть для определения многомерных характеристик визуализированной сцены и интеллектуально комбинирует детали из нескольких кадров для создания высококачественного конечного изображения. DLSS использует меньше выборок TAA, избегая алгоритмических трудностей. С прозрачностями и другим сложные элементы сцены».

Другими словами, DLSS выполняет свою работу лучше и эффективнее, чем TAA, но технологию нужно готовить отдельно для каждой игры. Если не обучить должным образом, многие места будут размытыми.

В настройках сглаживания вы часто видите значения: 2x, 4x, 8x и так далее. Эти числа указывают количество используемых цветовых пятен, и, как правило, чем больше число, тем точнее сглаживание. -aliasing будет (и потребует больше системных ресурсов).

Но бывают исключения. Например, CSAA пытается добиться сглаживания MSAA с меньшим количеством цветовых пятен. Следовательно, 8xCSAA фактически использует только четыре образца цвета. Также есть 8QxCSAA — этот метод сглаживания увеличивает количество цветовых пятен до восьми для повышения точности.

Производительность

Мы использовали тест Batman: Arkham City для тестирования нескольких предыдущих методов сглаживания: MSAA, FXAA и TXAA. Результаты, как и ожидалось, показывают, что FXAA является наименее ресурсоемким, в то время как MSAA и TXAA имеют большое влияние на среднюю частоту кадров.

Результаты теста сглаживания в Batman: Arkham City (на двух Nvidia GTX Titan SLI):