用数字照片3D打印透光浮雕呈现别样艺术效果

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Justin Jensen是Brigham Young大学（BYU）计算机专业的硕士研究生，多年来一直在研究计算机图形学和动画。近日，他发明了一种方法，可以以数码照片为蓝本3D打印出有趣的透光浮雕。当背后有光线照射时，这种透光浮雕就能再现原来的图像，具有很高水平的保真度。

所谓的透光浮雕，即在半透明板上打印立体图像，然后透过背光呈现图像。板上越薄的地方透过的光越多，较厚的区域则显得较暗。透光浮雕的历史可追溯到19世纪，传统制作方式是在蜡上雕刻，然后制作石膏模具，进行浇铸，烧制成瓷器。透光浮雕需要非常精致的细节展现，比较适合高精度的SLA（光固化成型）3D打印，塑料挤出（FDM）的打印机单层较厚，会削弱呈现效果。

Jensen是在BYU的高级人机交互课程上开发出这一3D打印透光浮雕技术的。该课程包括了3个主要的部分：快速成型、人机交互的基本理论，课程的最后还包括如何使用激光切割机和3D打印机完成人机交互项目。
为了创建自己的3D打印透光浮雕，Jensen一开始先将彩色图像转化成灰度图。然后，他创建了三角网格的直角坐标系，源图像的每个像素都代表着一个3三角网格的顶点。为了确定不同区域的3D打印厚度，以实现相应的透光率，他将每个顶点的Z坐标与像素的亮度设置为反比。即较亮像素的Z值较小，相应地打印厚度较小，更加透光，反之亦然。

随后，当该透光浮雕的3D设计文件完成之后，Jensen将其导入Blender软件，并准备进行3D打印。他使用的是该校实验室里的Objet30 Pro 3D打印机和VeroGray材料。“如果要忠实再现原图像的话，（SLA 3D打印机的）精度是必要的。”Jensen说。“我们的实验室里还有一台FDM打印机（Dimension Elite）。由于其工艺的限制以及对其材料的透光性进行了一下额测试之后，我决定不使用它。因为我需要展现最小为0.2毫米的细节。”他补充说，不过对于具有高对比度和细部尺寸比较大的照片，FDM 3D打印机还是能够满足需要的。
Jensen选择作为透光浮雕素材的照片大多具有自然主题，其中包括沙漠、野花和一个热气球的内视图等。这些作品当经过光线照射后无不展示出非常真实而精细的效果。
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