OpenFab: MIT entwickelt Pipeline Software für Multi-Material Fabrication
Forscher des MIT “Computer Science and Artificial Intelligence Lab” (CSAIL), entwickelten mit OpenFab eine neue Streaming Software, die komplexe 3D-Druck Strukturen aus mehreren Materialien ermöglichen soll.
3D-Drucker die ein Objekt aus einer Mischung von mehrere Materialien und Farben erzeugen gibt es bereits. So ermöglicht beispielsweise die Objet Connex Serie der Firma Stratasys (SSYS) mit “Digital Materials” eine Mischung aus verschiedenen Kunststoffen. Derzeit ist dieser Prozess jedoch aufgrund der enormen Datenmenge, die ein hochauflösendes digitales Modell aus mehreren Materialien benötigt, etwas eingeschränkt. Mit Billionen an Voxel (3-Dimensionale Pixel) und Petabytes an Daten, ist die aktuell verfügbare Software oft überfordert.
Um diese Hardware Beschränkungen zu umgehen, entwickelten die Forscher nun eine neue “pipeline- / streaming-” Software Architektur, die benötigte Daten in kleine Portionen an den Speicher des 3D-Druckers sendet und so eine schrittweise Abarbeitung der enormen Datenmenge ermöglicht.
3D printing hardware is rapidly scaling up to output continuous mixtures of multiple materials at increasing resolution over ever larger print volumes. This poses an enormous computational challenge: large high-resolution prints comprise trillions of voxels and petabytes of data and simply modeling and describing the input with spatially varying material mixtures at this scale is challenging. Existing 3D printing software is insufficient; in particular, most software is designed to support only a few million primitives, with discrete material choices per object.
We present OpenFab, a programmable pipeline for synthesis of multi-material 3D printed objects that is inspired by RenderMan and modern GPU pipelines. The pipeline supports procedural evaluation of geometric detail and material composition, using shader-like fablets, allowing models to be specified easily and efficiently. We describe a streaming architecture for OpenFab; only a small fraction of the final volume is stored in memory and output is fed to the printer with little startup delay. We demonstrate it on a variety of multi-material objects.
(c) Picture & Link: MIT / OpenFab