Monolith
RASTERISATION
MOTIFS EN DEMI-TONS
Les Demi-teintes ou criblage est un procédé d'impression qui a pris naissance sur la nécessité de reproduire des images en tons continus qui contenait une gamme infinie de couleurs ou de niveaux de gris en utilisant une seule couleur de l'encre et des points de différentes tailles. Étant donné que les points imprimés sont assez petits, le
processus de reproduction repose sur une illusion d'optique où l'oeil humain oeil allie les points de trame dans des tons lisses continus. De nouvelles techniques ont vu le jour grâce aux progrès de la technologie numérique
de reproduction de vecteurs graphiques haute résolution (sur l'écran) dans une résolution finie (ie. 600 dpi) des images imprimables.
Monolith est confronté à un problème similaire où nous avons besoin de traduire une image voxel 3D dans un format compatible avec une imprimante de résolution finie - seulement maintenant nous devons utiliser des processus qui peuvent travailler en trois dimensions.
Heureusement, nous pouvons tirer parti de technique de traitement numérique d'image existante comme point de départ. Le tramage est l'une des technique des plus communent utilisée en raison de sa capacité à rapprocher des valeurs continues de gris sur des éléments discrets noirs et blancs.
Le motif de tramage par défaut de Monolith est un tramage aléatoire qui est un processus stochastique qui s'efforce de se rapprocher d'un gradient continu utilisant une palette de couleurs limitée connu comme la quantification des couleurs. Le tramage, de par sa nature, introduit un motif dans une image. Pour la plupart du temps, ces modèles ne sont pas discernables par l'œil humain car un seul pixel dans la configuration de trame (vu à pleine échelle)
correspond à une goutte de résine sur l'imprimante 3D qui se trouve sur l'ordre du micromètre. Néanmoins, le motif de tramage aléatoire introduit un élément de stochasticité pour perturber un peu l'algorithme.
Le motif de tramage aléatoire est macroscopiquement isotrope et fonctionne mieux si vous voulez un gradient très lisse continu entre deux matériaux. Cependant, l'inconvénient est que les images qui sont sorties
(Une pour chaque Calque de tranche à l'impression 3D) ne sont pas facilement compressibles. Les algorithmes de compression travaillent en rapprochant les régions contiguës dans une image qui contiennent la même valeur de couleur. Le hasard naturel de ce modèle empêche ceci d'être efficace.
Une forme plus simplifiée de tramage est connu comme le "Thresholding"" où chaque valeur est comparée à une valeur de seuil fixe. Dans cet algorithme, tous les pixels dont le niveau d'intensité est supérieure à la valeur de seuil sont quantifiée à 1; tous les autres obtiennent une valeur de 0. Le schéma suivant montre ce procédé appliqué à une image à deux dimensions, mais il peut être facilement être aussi appliquée à un champ de voxel en trois dimensions.
En utilisant une interpolation trilinéaire, on peut déterminer la densité du matériau à n'importe quel endroit dans la limite du volume. Dans de nombreux cas, la résolution de la grille de voxels sera inférieure à une grille native de l'imprimante de sorte que le processus de tramage va interpoler entre les valeurs.
Comme la plupart des méthodes d'interpolation, ce processus estime les valeurs qui relèvent une gamme de points de données connus - dans ce cas, les points des huit coins de chaque élément voxel du cube. Puis, à chaque pixel, nous utilisons une interpolation tri-linéaire des champs d'objet pour trouver la valeur correspondant à l'interpolation trilinéaire de la zone de demi-teintes. Si la valeur de densité est supérieure au seuil d'interpolation, alors le pixel est un solide sinon il est nul. Si le pixel est solide, nous vérifions pour voir si la valeur interpolée du matériau de mélange est supérieure à la valeur de demi-ton interpolée et le résultat de cette vérification détermine si le pixel se voit attribuer un ou l'autre des matériaux.
RASTERISATION DEPUIS UNE IMAGE
En plus du tramage, nous pouvons utiliser d'autres techniques de demi-teintes. En demi-teinte, nous utilisons des modèles pour approcher des gradients tonals continus.
Ces trames peuvent être des points ou des lignes simples (dont chacun est comprise sous l'onglet de rastérisation) ou à travers des images 2D ou personnalisée de motifs voxels 3D.
Pour créer un motif en demi-teinte d'une image, il suffit de créer une image noire et blanche utilisant votre application de logiciel d'édition d'image préféré. Bien qu'il soit possible d'utiliser de plus grandes images comme un motif en demi-teintes, c'est souvent une bonne idée de garder vos images en 64px de large par 64px de haut pour réduire votre empreinte mémoire. Dans Monolith, cliquez sur le bouton "Add"
sous l'onglet de rastérisation. Le menu déroulant vous demandera pour indiquer si vous souhaitez définir un motif à l'aide d'une image bitmap 2D ou un motif voxel 3D. Après avoir choisi un motif bitmap, un modèle vierge de motif sera inséré à côté des modèles existants. En sélectionnant le modèle dans le menu, vous serez en mesure de changer ses attributs comme son nom, taille du motif, et l'image bitmap que vous souhaitez utiliser.
Une fois que vous avez un bitmap chargé dans un modèle, vous pouvez spécifier comment vous voulez que soit mappée l'image dans tout le volume. Le mode de mappage peut avoir un impact visuel considérable sur votre modèle et peuvent être utilisé pour appliquer une anisotropie optique ou structurelle à l'échelle de la rastérisation. Les méthodes de mapping actuelles comprennent l'extrusion le long de la XY, YZ, ou des axes XZ ainsi que les modes de fusion multiplicative ou additive.
Modes de mapping utilisant un gradient horizontal linéaire bitmap:
[A] Extrusion XY
[B] Extrusion YZ
[C] Mélange additif
[D] Mélange multiplicatif .
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