为科学插翼 | GrabCAD Print Pro™ 和Voxel Print™关键赋能2D平面数据华丽变身3D艺术模型
远见卓识
欧盟委员会的联合研究中心建立了一种开创性的伙伴关系,使水资源数据可以自由获取,并促进政策制定。该举措使公民和政府能够从水资源入手,轻松评估全球自然资源的状态。
Ingrid Mayrhofer-Hufnagl是一位持有因斯布鲁克大学博士学位的优秀建筑师,她一直热衷于将科学的精确度与艺术的表现形式融为一体。
作为欧盟委员会的外部专家,Ingrid与科学家Alan Belward、Luca de Felice和Jean-Francois Pekel合作开展了“Global Surface Water Dynamics”(全球地表水动力学)项目。
他们的工作向传统数据表现形式发起挑战,以创新方式将艺术与科学融为一体。
“我们希望以引起共鸣和易于理解的方式来传递科学事实。艺术会如何影响政策制定,又能带来什么不同?”
——Ingrid Mayrhofer-Hufnagl
因斯布鲁克大学建筑系
助理教授
涉入未知领域
Ingrid已经对3D打印非常熟悉,但Voxel Print™提供的精确度和分辨率超越了她已知的任何技术。Ingrid及其科研合作者面临的挑战是将几十年来的卫星图像和超过40年的地球表面数据可视化。将如此惊人的数据量转换为3D格式几乎是不可能完成的任务。
“当我们第一次看到Voxel Print™的功能时喜出望外,它使得我们可以从一大堆图像直接打印,而无需先将图像转换成3D几何形状。其他技术无法让我们极为细致地可视化这类数据。”
——Ingrid Mayrhofer-Hufnagl
因斯布鲁克大学建筑系
助理教授
此过程十分艰辛,需要长达数月的数据准备和测试。该团队必须掌握错综复杂的三维RGB,这对他们来说是一个新任务。
“我们需要了解色彩在3D空间内的表现特征,这既是一次挑战,也是一段奇妙之旅。”
——Ingrid Mayrhofer-Hufnagl
因斯布鲁克大学建筑系
助理教授
展示地球表面变化的3D打印雕塑,支架也为3D打印
“我们一直想要多样化和进行改变,Origin打印机赋予了我们这种能力。我们现在已经离不开这台打印机了。”
——Simon Perrett
Spectra Group 研发主管
突破性解决方案
解决方案将2D科学地图转换为栩栩如生的3D模型。
该团队使用一种算法来映射颜色的内部梯度,然后利用多材料PolyJet™技术,在GrabCAD Print Pro™中调整 Voxel Print™透明度性能,以实物呈现体积数据。
“通过使用VeroClear和VeroUltra™ White材料,我们实现了前所未有的精度水平,数据的小单位像素和复杂细节都得到精确呈现。VeroVivid的超高透明度增加了另一层深度,使效果更加显著。”
——Ingrid Mayrhofer-Hufnagl
因斯布鲁克大学建筑系
助理教授
这种创新方法使该团队能够直观看到地球表面数据四十多年来的转变。
“对于科学家们来说,看到自己的数据以3D形式呈现发非常激动人心,他们已经习惯于2D呈现,从未想过自己的作品能以这种方式变得栩栩如生。”
——Ingrid Mayrhofer-Hufnagl
因斯布鲁克大学建筑系
助理教授
这项技术能够创造3D打印建筑模型,为建筑行业3D打印树立新标杆。
展示地球表面变化的3D打印雕塑特写
深远影响
团队设计了四种模型,每一种模型代表地球表面在40年来的一个特别变化。这四种模型在欧盟委员会的JRC SciArt Project Resonances IV NaturArchy展出。
模型以令人耳目一新的方式展示了水体和河流在这些年的变化,揭示了即使高分辨率卫星图像都无法捕捉的细节。
观众能借助手电筒来观察颜色的变化,近距离亲眼感受地球在40年间的转变历程。这项技术的重要性远远不止可视化数据。Ingrid断言它具有颠覆建筑与建造业的潜力。
“现在,我们可以制作包含多种硬度、颜色、透明度的建筑模型,这在以前是无法想象的。建筑教育势必也会彻底转变,我们在过去200年所教授的知识逐渐过时,当我们能够以计算机都无法处理的分辨率打印图像数据时,就不再需要画法几何了。”
——Ingrid Mayrhofer-Hufnagl
因斯布鲁克大学建筑系
助理教授
这项技术以及团队的出色协作不断令Ingrid折服。她总结说:“参观Stratasys让我大开眼界。该公司拓宽了我对3D打印技术应用于建筑行业的了解,激发了我对未来项目的无数新想法。”
通过这段经历,欧盟委员会联合研究中心 (JRC) 不仅重新定义了数据表现形式,也为结合艺术和科学以创造有意义和有影响力的可视化设定了新的标准。
开创3D打印和建筑业的未来
将J850™ Prime 3D打印机用于建筑模型推动人们以全新角度理解和实践3D打印在建筑业的应用。
Ingrid和团队借助GrabCAD Print Pro™ 和 Voxel Print™功能完成的作品展示了这些技术在该领域的潜力,为3D打印技术与建筑业的合作开辟了新道路。
通过采用这种创新技术,该团队已经证明,建筑业的未来在于创造复杂、精细的模型,以及将艺术视觉与科学准确性无缝融合。
3D打印和建筑业的这种范式转变有望重新定义可能性的界限,为该领域的创造力和精确度开启全新时代。
*图片来源:Valentin Weinhäupl Photography