近日，歐特克公司的研究人員向用戶介紹了如何使該公司開源的Ember 3D打印機達到亞像素分辨率的方法，該方法主要通過灰度抗鋸齒功能來有效地平滑其打印件的邊緣。Ember 3D打印機使用的是DLP 3D打印技術。
從整體上看，3D打印機分辨率的問題似乎很清楚：Z軸分辨率很容易評估，而XY分辨率則更難衡量一些；3D打印機的分辨率或多或少會受到其光源SLA，DLP）精度或其擠出機噴嘴FDM）尺寸的限制。盡管如此，據歐特克3D軟件的專家們指出，有一個灰色區域可以被用來在其Ember DLP 打印機上獲得亞像素的分辨率——這種方法似乎在其他DLP 3D打印機上也有效。
眾所周知，基于DLP數字光處理）技術的3D打印機主要是通過投影儀來逐層固化光敏聚合物液體，從而創建出3D打印對象的。通常情況下，用戶只能在投影儀的分辨率條件下創建出盡可能精細的條件。然而，根據歐特克公司提供的小竅門，用戶可以利用抗鋸齒用來平滑鋸齒狀邊緣）技術，通過不同程度地部分固化單個像素來有效地提升DLP 3D打印機的分辨率。
這是怎么回事呢？聽天工社為您細細道來，當您使用像Ember這樣的DLP 3D打印機打印對象是，可打印區域是被分為一個個“體素voxel，即3D的像素）”的。如果一個像素這里指的是XY平面上的像素）被標記為“白”，投影儀就會固化處于該像素位置的樹脂，創建一個固化的、3D的體素；如果它被標記為“黑”，投影儀將避免固化該區域的樹脂。在實驗中，歐特克公司的研發人員問自己，如果他們3D打印既不黑又不白的“灰色”像素，那么會發生什么——它會打印半素嗎？如果是這樣，什么是半像素的邊界？
于是Ember開發團隊的一位著名成員Richard Greene就做了一個實驗，在這個實驗里，他打印了一排固體的體素，這些體素的邊上是一排亮度范圍從明亮到黑暗的像素。“Greene當像素的灰度或者黑暗程度）超過某一范圍后根本不會被打印。”歐特克公司的Steve Kranz說：“然后，到了某一時刻，會出現半球形式的凝結塊附加到以前打印的層上。像素的亮度更高，就會更高的凝結塊，當像素越來越亮，體素就會變得越寬并輕微變高。這意味著可以通過改變單個像素的亮度來控制體素的大小。”
通過利用圖像的灰度值，Greene可以將一個虛擬的3D立方體“放置”在打印區域的任何地方——甚至在像素之間——從而獲得更大的精度。這個巧妙的技巧甚至可以用來創建精確垂直的坡度：Greene做了一個垂直立柱的3D模型，該立柱與底部呈90度角，其中包括實體的白色體素。通過添加一個 像素寬的32灰度值漸變到立柱的邊上，歐特克公司的研究人員得以創建出了一個精確的邊坡，每一層大約比下一層薄1.5個微米，從而在邊緣上形成了一個3.6度的斜度，所有這些都在一個50微米寬的像素內。
據認為，這個巧妙的技術應用范圍很廣，適用于任何類型的DLP 3D打印機。此外，歐特克公司目前正在研究將噪波和紋理添加到圖像切片中的方法，這可能會使3D打印件看起來更像注塑件，而其外部一層層的層線將更難看到。“這些灰度技巧并不能讓您神奇地打印出亞像素的細部，但是它能夠幫您減少3D打印件中的層線以及其它東西。”Kranz總結說。
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