3D打印技术出现在20世纪90年代中期,属于快速成形技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术(积层造形法)。
观察3D打印机,不难发现它与传统打印机最大的区别在于使用的“墨水”是实实在在的原材料,塑料、金属、陶瓷、橡胶等等材料都可以,有些3D打印机还可以结合不同的介质,通过不同的堆叠薄层方式打印出一头坚硬一头柔软的物体。
今天我们通过Scratch程序模仿来理解3D打印的原理与过程。首先选择我们需要打印的图形(默认的小猫)。此外还可以对创建的角色进行修饰,比如给小猫添加“鱼眼”特效。所谓鱼眼特效就是将图片中心进行扩大,看起来像是通过猫眼看到的图像。鱼眼特效的默认值为0,随着数值增大,图形中间会突出放大,随着数值减小,图形中间会凹陷缩小,你可以设定负值看看数值缩小后有什么变化。
另外还要在角色库中寻找一个魔法棒,用来替代现实3D打印中的激光扫描仪。将魔法棒的造型的中心点调整为棒的顶端。
3D打印的方式是逐层扫描,而魔法棒造型很难表达扫描的位置点,所以还要创建一个小圆点依附在魔法棒的顶端,目的是为了让魔法棒跟随着小圆点一起移动实现逐层扫描的效果。
3D扫描的过程是从左到右,从下到上。先让小圆点移动到角色左下角的位置,确定好需要扫描的范围(确保扫描的范围能够让小猫的全身上下都可以扫描到,两个扫描的范围分代表两层循环,外循环代表了高度范围,内循环代表了宽度范围)内循环扫描移动的步数为1,在扫描的过程中如果接触了扫描的物体,记录下点的位置(打印点X,打印点Y)。
通过广播的方式将打印点在原扫描物体的右侧输出一模一样的点,位置左移150即可(打印点X+150,打印点Y),横向描一排后将Y坐标增加1实现纵向高扫描。需要注意扫描高度之前,将X横坐标调整成初始值。
扫描结束后便可以得到一个Scratch版平面3D打印图形了,扫描绘制的过程中画笔的颜色、粗细、大小都可以根据自己的喜好来设定的,尤其要注意抬笔和落笔的控制。
通过Scratch我们模拟了3D打印技术的工作原理,期待下次能给大家带来更多的惊喜。
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