欧特克研究人员介绍提升DLP 3D打印技术分辨率的方法

近日，欧特克公司的研究人员向用户介绍了如何使该公司开源的Ember 3D打印机达到亚像素分辨率的方法，该方法主要通过灰度抗锯齿功能来有效地平滑其打印件的边缘。Ember 3D打印机使用的是DLP 3D打印技术。

从整体上看，3D打印机分辨率的问题似乎很清楚：Z轴分辨率很容易评估，而XY分辨率则更难衡量一些；3D打印机的分辨率或多或少会受到其光源SLA，DLP）精度或其挤出机喷嘴FDM）尺寸的限制。尽管如此，据欧特克3D软件的专家们指出，有一个灰色区域可以被用来在其Ember DLP 打印机上获得亚像素的分辨率——这种方法似乎在其他DLP 3D打印机上也有效。

众所周知，基于DLP数字光处理）技术的3D打印机主要是通过投影仪来逐层固化光敏聚合物液体，从而创建出3D打印对象的。通常情况下，用户只能在投影仪的分辨率条件下创建出尽可能精细的条件。然而，根据欧特克公司提供的小窍门，用户可以利用抗锯齿用来平滑锯齿状边缘）技术，通过不同程度地部分固化单个像素来有效地提升DLP 3D打印机的分辨率。

这是怎么回事呢？听天工社为您细细道来，当您使用像Ember这样的DLP 3D打印机打印对象是，可打印区域是被分为一个个“体素voxel，即3D的像素）”的。如果一个像素这里指的是XY平面上的像素）被标记为“白”，投影仪就会固化处于该像素位置的树脂，创建一个固化的、3D的体素；如果它被标记为“黑”，投影仪将避免固化该区域的树脂。在实验中，欧特克公司的研发人员问自己，如果他们3D打印既不黑又不白的“灰色”像素，那么会发生什么——它会打印半素吗？如果是这样，什么是半像素的边界？

于是Ember开发团队的一位著名成员Richard Greene就做了一个实验，在这个实验里，他打印了一排固体的体素，这些体素的边上是一排亮度范围从明亮到黑暗的像素。“Greene当像素的灰度或者黑暗程度）超过某一范围后根本不会被打印。”欧特克公司的Steve Kranz说：“然后，到了某一时刻，会出现半球形式的凝结块附加到以前打印的层上。像素的亮度更高，就会更高的凝结块，当像素越来越亮，体素就会变得越宽并轻微变高。这意味着可以通过改变单个像素的亮度来控制体素的大小。”

通过利用图像的灰度值，Greene可以将一个虚拟的3D立方体“放置”在打印区域的任何地方——甚至在像素之间——从而获得更大的精度。这个巧妙的技巧甚至可以用来创建精确垂直的坡度：Greene做了一个垂直立柱的3D模型，该立柱与底部呈90度角，其中包括实体的白色体素。通过添加一个 像素宽的32灰度值渐变到立柱的边上，欧特克公司的研究人员得以创建出了一个精确的边坡，每一层大约比下一层薄1.5个微米，从而在边缘上形成了一个3.6度的斜度，所有这些都在一个50微米宽的像素内。

据认为，这个巧妙的技术应用范围很广，适用于任何类型的DLP 3D打印机。此外，欧特克公司目前正在研究将噪波和纹理添加到图像切片中的方法，这可能会使3D打印件看起来更像注塑件，而其外部一层层的层线将更难看到。“这些灰度技巧并不能让您神奇地打印出亚像素的细部，但是它能够帮您减少3D打印件中的层线以及其它东西。”Kranz总结说。