从表面定义，走向体积定义
传统三维设计通常以物体表面为核心：CAD 模型定义外部几何形状，颜色和纹理则主要附着在模型表面。
体素打印进一步把设计范围扩展到模型内部。
像素用于描述二维图像中的一个点，体素则可以理解为三维空间中的微小体积单元。通过体素打印，颜色、透明度及材料信息可以被分配到模型体积内部的不同位置，使打印结果不再只由外形和表面纹理决定，还可以由内部材料分布共同定义。
传统模型
- 外部几何
- 表面颜色或纹理
体素模型
- 外部几何
- 内部颜色与透明度
- 材料分布与空间结构
每一个体素，都可以承载材料信息
① 内部颜色与透明度
颜色可以分布在模型内部，而不只停留在外表面。通过透明材料包裹，复杂的三维视觉信息可以呈现在实体内部，形成具有深度和空间层次的观察效果。
② 材料梯度与硬度变化
不同区域可以按照数据规则分配不同材料，使颜色、透明度及肖氏硬度等属性在模型内部逐步变化。
③ 复杂内部结构
研究人员和设计师可以按照算法、图像或实验数据定义内部图案、材料浓度及空间分布，为数字材料、结构设计和先进制造研究提供更大的自由度。
④ 多源数据实体化
体素打印可以承接医学影像、科学计算、三维扫描、程序化设计及其他空间数据，将原本只能显示在屏幕中的信息转化为实体模型。
为什么使用 PolyJet 进行体素打印？
PolyJet 通过打印头喷射微小的液态光敏聚合物，并利用紫外光逐层即时固化，形成高精细度的三维实体。该技术能够在一次打印中组合多种颜色和材料，并实现刚性、柔性、透明及不透明效果。
体素打印进一步释放了 PolyJet 的多材料能力。在常规全彩打印工作流中，软件通常根据模型表面颜色计算材料组合；在体素工作流中，材料信息可以在数据准备阶段直接定义到不同空间位置，使打印机按照逐层体素数据沉积材料。
从数字信息到真实材料
透明度与材料定义
与固化
实体模型
因此，PolyJet 不仅可以复现模型外形，也能够成为数字体积信息与真实材料之间的转换平台。
从数据到实体：体素打印工作流程
数据生成
数据可来自 CAD、医学影像、三维扫描、算法设计、科学计算或经过处理的 3DGS 内容。
体素化与材料映射
通过专用软件或自定义工具，将三维内容转换为逐层数据，并为不同颜色或数值分配材料。
生成可打印文件
体素图层经 Voxel Print 相关工具处理，生成 GCVF 文件并进入 GrabCAD Print。
PolyJet 实体输出
打印机按各层体素信息喷射并固化材料，逐层形成具有内部信息的实体。
新技术趋势
从3DGS到体素打印:让真实世界走出屏幕
3DGaussian Splatting，即三维高斯泼溅，是近年来快速发展的三维场景表达与渲染技术。它可以从多角度照片或视频出发，在三维空间中生成大量具有位置、尺度、方向、颜色和透明度信息的高斯基元。大量高斯基元经过优化和叠加后，可以形成能够从不同角度观察、具有较高视觉真实感的三维内容。
3DGS与传统Mesh，有什么不同?
传统Mesh通过顶点、边和多边形构成连续表面，适合表达机械零件、产品外壳、建筑结构和规则曲面。
3DGS不要求所有视觉信息都附着在一张连续的多边形表面上，而是通过分布在三维空间中的大量高斯基元，共同记录对象的颜色、密度、方向、边缘和半透明层次。它在表现头发、动物绒毛、植物冠毛等复杂、 松散并带有半透明视觉特征的内容时，具有独特优势。
3DGS 体素打印路径
影像采集
使用相机、手机或无人机，从多个角度拍摄对象或场景。
3DGS 生成
计算影像之间的位置关系，生成并优化三维高斯内容。
数据处理
清理背景、噪点和无效信息，调整对象尺寸、方向与位置。
体素输出
将颜色、透明度和空间关系转为体素数据，并通过 ColorJet 打印。
体素打印可以应用在哪里？
先进设计与材料研究
通过程序或算法定义材料分布，研究颜色、透明度、刚柔梯度及内部结构之间的关系，为数字材料和计算设计提供实体验证手段。
医学与科学可视化
将医学影像、密度数据、组织结构或实验结果转化为实体模型，使不同内部区域能够通过颜色、透明度或材料差异得到区分。
艺术、文化与数字内容
将数字艺术、生成式设计、三维影像及数字藏品转化为实体作品，在透明材料内部建立颜色、图案和空间结构。
人物与真实物体数字纪念
通过多角度影像和 3DGS 数据，记录人物、宠物、植物或具有纪念意义的物体，并将其制作成可以长期保存和观察的透明实体。
教育与科研
作为计算机图形学、材料科学、增材制造、医学工程和数字制造等学科的交叉研究平台，将复杂数据转化为可触摸的教学与实验模型。
软件与设备配置
GrabCAD Print Pro 与 Voxel Print
GrabCAD Print Pro 为 PolyJet 用户提供高级打印和数据处理能力。Voxel Print 支持在体素层面定义颜色、透明度及硬度信息，使设计人员能够更精细地控制模型内部的材料分布。
根据具体项目，体素数据通常需要通过第三方软件、自定义程序或合作伙伴平台完成清理、切片和材料映射，再进入 GrabCAD Print 工作流。
PolyJet 打印平台
体素打印建立在 Stratasys PolyJet 的全彩、多材料及透明材料能力之上。具体支持的打印机、材料组合和软件授权，应根据设备配置与应用需求进行确认。
