Создание трехмерной модели или прототипа всегда было весьма долгим и нудным процессом, сопровождаемым большим количеством неточностей. Например, если необходимо создать большую трехмерную карту с точным отображением элементов рельефа да еще с наложением текстур и установлением связей с данными, хранящимися в ГИС-системе, потребуется не менее одного-двух дней напряженной работы. Но с появлением технологии Contex 3D ситуация резко меняется.

Что такое трехмерный принтер от Contex и как он работает?

Трехмерная печать (3DP), основанная на использовании систем автоматизированного проектирования, обеспечивает возможность в кратчайшие сроки создавать реалистичные модели. Струйная печатающая головка распределяет жидкий клеевой состав на водной основе — этот состав склеивает порошок, формируя слои будущей модели. Клей, поочередно поступающий в каждую печатающую головку, распределяется в соответствии с заданной программой и застывает сразу после нанесения. По завершении формирования одного уровня вращающаяся головка проверяет его толщину и приступает к работе над следующим.

Новая технология Contex позволяет с высокой точностью, в кратчайшие сроки и с наименьшими затратами создавать модели зданий или ландшафтов — например, для представления проекта, проведения презентаций, анализа объемных макетов или воссоздания древнего облика города.

Трехмерная печать на рынке ГИС

Хотя использование трехмерной печати в ГИС (а равно в медицине и архитектуре), по данным Wohlers Report 2005, не является характерным, появление технологии DESIGNMate CX от Contex предоставило картографам, геодезистам и другим специалистам множество уникальных возможностей. Поэтому наиболее перспективным для внедрения трехмерной печати был признан именно рынок ГИС. И это неудивительно: DESIGNMate CX позволяет реализовать трехмерную модель, созданную средствами практически любого программного обеспечения.

Трехмерное моделирование в сфере геоинформационных технологий наиболее перспективно в сфере градостроительных приложений, конструирования и демонтажа зданий и сооружений, оценки последствий воздействий на окружающую среду. 3D-принтеры позволяют в кратчайшие сроки, без каких-либо ограничений и с минимальными погрешностями создавать планы любой местности, планы и модели подземного пространства.

Геоинформационная технология DESIGNMate CX от Contex в корне меняет подход к работе с клиентами. Теперь инженеры могут просто, быстро, без использования специальных материалов создавать и наглядно демонстрировать трехмерные модели.

3D-печать — это просто

Процесс создания трехмерной модели при помощи 3D-принтера исключительно прост и сводится к выполнению нескольких последовательных шагов:

  1. Выберите уровень детализации и область, подлежащую моделированию, определите размер и масштаб.
  2. Задайте параметры отображения модели.
  3. Экспортируйте VRML/PLY-файл из программы проектирования.
  4. Задайте в прилагающейся к 3D-принтеру программе DesignEDIT цветовую и текстурную схемы в Digital Elevation Model (DEM) по данным аэросъемки или космосъемки из архивов Annotation, Chloropleth.
  5. Напечатайте вашу модель на 3D-принтере!

Примеры использования трехмерных моделей в ГИС

3D-печать может использоваться в самых различных целях:

Таблица 1

Приложение Описание
Создание планировок Использование трехмерных топографических и городских моделей в режиме реального времени и на основе пространственных данных — взамен «песочных» макетов.
  • Перспективный обзор
  • Анализ распространения/затопления по поверхности
  • Расчет минимальных расстояний
Работа с клиентами
  • Создание моделей для представления клиентам
  • Создание полноцветных моделей для рекламы
  • Визуализация сложных проектов
Картография
  • Генерация трехмерной модели из простого чертежа
  • Создание гидрографической сети
  • Создание трехмерного плана города
  • Упрощение создания картографического материала для аналитиков
  • Создание учебных моделей или музейных экспонатов
  • Трехмерная визуализация

Применение решений Contex для работы с изображениями

Решения Contex позволяют просматривать, изменять, архивировать, переформатировать, сохранять и печатать техническую документацию, чертежи и другие материалы. Совместное использование сканера и широкоформатного принтера обеспечивает высокое качество получаемых копий. Трехмерные принтеры Contex безусловно будут востребованы рекламными агентствами, изготовителями вывесок и рекламных щитов.

Модели 3D-принтеров

Трехмерные принтеры Contex отличаются от аналогичных разработок других компаний доступностью, высоким разрешением, а также выверенной точностью создания модели. Трехмерная модель создается в 5−10 раз быстрее, чем при использовании других технологий, причем ни одно из альтернативных решений не обеспечивает столь низкой себестоимости работ. Уникальные возможности 24-битной передачи цвета позволяют воспроизводить трехмерные данные, не упуская даже мельчайших деталей. Совсем недавно фирма Contex вывела на рынок две новые модели. Доступный по цене полноцветный принтер DESIGNmate Cx 3D с разрешением 600×540 dpi обеспечит быстрое и реалистичное создание любой трехмерной модели.

DESIGNmate Cx 3D
DESIGNmate Cx 3D

Черно-белый трехмерный принтер Contex DESIGNmate Mx с наивысшим в этом ценовом диапазоне разрешением 300×450 dpi очень прост в применении. Он быстро, качественно и с минимальными затратами создаст модели непосредственно из программы проектирования. Эта модель станет оптимальной системой создания макетов начального уровня для офисов и образовательных учреждений.

Contex DESIGNmate Mx
Contex DESIGNmate Mx

Таблица 2

Технические характеристики

Характеристики/Модель DESIGNmate Mx DESIGNmate Cx
Скорость создания модели 2−3 слоя в минуту 2 слоя в минуту
Размер создаваемой модели, мм 203×254×203 254×356×203
Толщина слоев (выбирается во время печати пользователем), мм 0,089−0,203 0,089−0,203
Разрешение, dpi 300×450 600×540
Количество печатающих головок 1 3
Количество форсунок 304 1216
Габариты, см 74×86×109 107×79×127
Вес, кг 115 204
Системное программное обеспечение Программное обеспечение Contex импортирует модели в формате файлов STL, VRML и PLY. Программное обеспечение DESIGNprint позволяет просматривать, подписывать и масштабировать 3D-модели
Операционная среда Windows 2000 Professional и Windows XP Professional

Заключение

В современных быстро меняющихся условиях многие пользователи стремятся найти эффективные инструменты, позволяющие идти в ногу со временем. По исследованиям, проведенным компанией Contex, спрос на высокоскоростные полноцветные трехмерные принтеры будет расти. И Contex всегда предложит вам самые современные модели 3D-принтеров, позволяющие быстро и легко создать высококачественные трехмерные модели.

Йеспер Эрландсен (Jesper Erlandsen),
менеджер по маркетингу фирмы
Contex
Оригинал статьи опубликован в журнале «GEOinformatics» (январь-февраль 2006 г.)
Перевод с английского Дарьи Панфиловой