若何利用Matlab建造GrabCAD 体素打印切片

2018.01.18/文

想必大师对Stratasys 比来推出的Voxel Print处置打算已并不感应目生了,但你是不是已晓得若何利用Matlab建造GrabCAD 体素打印切片了呢?明天小编就为大师双手送上这满满一篮子的干货。

本教程面向已熟习Matlab及J750 操纵的用户。


第一步:体素(Voxel)是甚么?


就像2D数字图象是由像素构成的,你能够把三维数字外形看做是由“体素(voxels)”构成。

 

它们是惯例的矩形布局,包罗3D打印点的色彩或资料数据。

 

有了3D打印切片,思虑二维天下产生的工作会构成更好的脑筋画面,而不是在3D空间描画体素。切片被栅格化,而不是外形被体素化。你能够看到,为了表现二维天下中的一个字母,咱们必须做出良多决议:网格中的哪一个正方形是暗色添补,淡色添补,仍是完整不添补? 

由于为每个切片做出不计其数的决议打算会产生一个庞大的代价矩阵,这便是利用Matlab的一个缘由,Matlab有很多东西能够处置大型矩阵。

 

第二步:普通的切片原则

 

很轻易设想,若是你具备1000多个逐行切片,体素打印的每层都看起来如许:

 


你能够在J750把它们堆在一路,而后获得像如许的打印:

 

可是有一些法则要遵守。

 

 

第三步:法则一:一切的切片必须有不异的尺寸。


体素印刷中的每个切片必须具备不异的像素尺寸(宽度和高度)。比方,在咱们上面的球体里,每个PNG切片都是矩形,高度9像素 * 宽度1424像素(即便切片在球体顶部和底部四周,也不会产生太多的工作)。


这些尺寸是建立切片的工程师所挑选的。他能够挑选任何尺寸,只需每片都是一样的。

 

咱们将利用Matlab轮回号令确保每个切片的巨细不异。

 

 

第四步:婚配打印机。


法则二:切片间的Z形缺口应婚配打印机的图层设置。


你应当拟定打算,将你所需的终究外形根据J750的婚配图层高度停止切片。

 

比方,在上面的球体里,假定每个PNG切片之间的间距为0.027毫米来做出终究外形。


J750图层高度供参考:

 


(注:若是您的切片厚度与打印机图层厚度不婚配,打印机将测验考试填补差额。比方,若是天生0.0135毫米的片厚,并且您的打印形式是高夹杂,打印机将打印每个图象两次,以到达希冀的厚度0.027毫米。最好做法便是建立您的切片,以婚配您将要打印的形式。)

 

 

第五步:


法则三:一切的切片都应当利用不异的前缀来按挨次定名。

 

体素打印东西不晓得切片的“准确”挨次。它只是经由进程文件名排序。

查找并为一切标有前缀的PNG文件排序。

在这个例子中,前缀是“slice_”。

序列号是递增的。

当切片天生时,咱们将利用Matlab轮回,将咱们的切片按挨次编号。

 


 

第六步:


法则四:在一切切片中只利用6种 RGB色彩

 

J750只保留6种资料+撑持。

体素打印东西将经由进程RGB值辨别每个切片的资料利用。

是以,在指定的打印机中,在一切的组合切片中,你只能利用6 种RGB值。

以下罕见J750资料的RGB值供参考。

 


从这里起头,咱们将进入Matlab号令。

 

 

第七步:将RGB图象存储在Matlab中


以下展现了Matlab示例图片“辣椒”PNG。

 


要将该图象加载到Matlab变量中,请利用号令:

 

运转该号令后,Matlab显现,RGB样本根据384 x 512 x 3矩阵界说:

 

欲看辣椒.png的像素,利用号令:

 

成果:

 

 

 

第八步:最简略的体素打印(一块红砖)


此刻咱们将测验考试建造一种最简略的体素印刷品,一块平均的红砖:

 


要做到这一点,咱们将利用Matlab来界说,并为所需切片编号(不是一切展现的切片)。

 

号令起头:

 


应当天生一个300×600×3的整数矩阵:

 

填满0:

此刻,让矩阵的第一层=161,第二层=35,第三层=99。对应于RGB(161,35,99),这应当是VeroMagenta。

 

>>brickslice(:,:,1) =161;

 

>>brickslice(:,:,2) =35;

 

>>brickslice(:,:,3) =99;

 

而后咱们利用图象显现('imshow”)号令测试东西:

 

>>imshow(brickslice)

 

应当会致使:

 


 

第九步:


A轮回,为数字编号,为 941个切片定名。

Matlab轮回的普通布局:

 

咱们的轮回:

 


 

第十步:对第一个“轮回”成果的思虑


若是你将此轮回保管在Matlab的“m”文件中的,并运转它,你能够会注重到一些工作:

 

为甚么咱们要指定941个切片呢?

 

若是你还记得,咱们想要一块1英寸高的砖头:

 


若是咱们的J750设置为高夹杂形式,切片为0.027毫米。25.4 / 0.027 = 940.7,以是咱们须要941个切片。

 

2. 为甚么一切产生的PNG还能有错的尺寸?

 

若是你在咱们方才建立的PNG上点击,并看”属性,“你会发明他们都不是咱们想要的300x600像素:

 

这是由于Matlab 'imshow'号令根据默许的处置打算显现图象,咱们此刻必须转变。咱们将展现若何鄙人一步中做到这一点。

 

 

第十一步:节制输入像素尺寸为轮回

 

点窜后的轮回:

 


 

第十二步:Matlab切片成果


在与Matlab ‘.m’文件不异的文件夹中,您此刻应当有941个自力的PNG切片文件,一切的都被序列编号,并具备不异的前缀。

 


(我转变了我的砖头切片去婚配.m文件的名字,你能够在轮回外面设置任何前缀)

 

它们都应当有准确的像素尺寸。

 

此刻,咱们已筹办进入GrabCAD打印。

 

从这里起头,咱们将利用GrabCAD打印和体素东西。

 

 

第十三步:


体素打印东西能够在InsightApp 等“利用法式”下找到。

 


 

第十四步:


体素打印东西将翻开这个窗口。

 


 

第十五步:利用体素打印东西。


 

 

第十六步:点击“下一步”后,运转东西。

 


屏幕也能够显现毛病。若是你获得“色彩太多”毛病,请参阅本演示前面局部的毛病解除指南。

 

 

第十七步:将RGB值 映照到J750资料。


打印东西告知咱们,在咱们的切片中发明了哪些RGB值(高达6)。

 

咱们必须指定一些J750资料的每个值。

 

可是看到甚么题目了吗?

 

 

第十八步:毛病解除:“色彩太多”毛病

 

请记着,咱们的切片只能有6个RGB值。可是咱们只在MATLAB中指定了1个,那给甚么呢?谜底来自于从matlab中PNG输入缩放:

 

固然切片预览起来能够看起来不错:

 

乃至当你翻开一个切片,也看起来不错:

 


若是你缩小一个角落,你就会看到题目:发抖。

 


这仿佛是对MATLAB输入图象的默许,它试图使纯色的边缘光滑化。

 

成熟的Matlab利用者能够晓得封闭号令,但此刻要晓得,若是你在切片矩阵里指定了6种色彩,体素打印东西会把边缘作为额定的色彩,并呈现一个毛病,由于它们是新的RGB值。

 

照片编辑软件是查抄这的好体例。

 

1.翻开你的色彩挑选器。

 

2.在你的切片在发抖地区点击。

 

3、看看RGB值是不是正在转变或则差别于预期值。

 


若是是如许,这些额定的RGB值能够是形成您“太多色彩”毛病的缘由!

 

其余选项:

 

A.你不把准确的色彩指定为“背景”。

 

B. 在差别色彩的alpha通道别离作为差别的RGB值,以是咱们只能具备RGBA中的6个值。

 

 

第十九步:将RGB值 映照到J750资料。


由于咱们此刻不能修复MATLAB发抖题目,咱们要为每个可找到的RGB值指定一种资料。(发抖区我挑选了黄色,但愿不会影响太多。):

 


 

第二十步:

点击“完成”和应当被建立的GCVF文件。

 


 

第二十一步:

在增加GCVF文件到纸盒之前

 

你必须翻开这两个属性,导入GCVF到GrabCAD打印:

 


而后导入GCVF文件到纸盒。

 

 

第二十二步:咱们最初具备白色立方体。


 

 

第二十三步:J 750的X、Y标的目的有差别的分辩率。


回到体素东西,你能够已注重到窗口中有这两个不可编辑的字段。

 


由于PolyJet手艺的实质,像素重叠X标的目的比聚积在Y标的目的要麋集两倍。

 

第二十四步:


这便是为甚么咱们获得了一个1*1英寸的立方体。

 

咱们若何晓得这是一个1*1英寸的立方体?

 

由于,若是你在每英寸每厘米都增加一个具备暗语的CAD局部(你应当),你能够看到立方体很是合适位于两个“英寸”暗语之间。

 


(这便是为甚么始尺寸我挑选300×600,由于这会产生。)

 

 

第二十五步:论断


在这个进程中你能够注重到了一些工作:预览不显现色彩。

 


这个小立方体有941个切片。测验考试显现上千的像素,由于这941个切片中的每个城市使大大都显卡瓦解。这便是为甚么它对任何.gcvf 文件都是一个简略的灰色预览。

 

2. 咱们试图建立一块红砖。成果倒是白色立方体。

 


不“VeroRed.”。在体素打印里,你须要把J750资料色彩RGB体素紧靠相互以从远处获得某种色彩结果,就像电视一样。

 

另外,设定尺寸时,要注重300 DPI与600 DPI。

 

3. 每个零丁的切片都是一样的。

 


在这个例子中,咱们利用Matlab的“轮回”来计较咱们的切片,每个轮回利用不异的矩阵。但要完成体素打印的真正气力,经由进程体素的外形、资料和摆列转变了每个图层,你明显但愿每个切片都是唯一无二的。

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