3D圖形技術的案例
在Qt Design Studio中使用3D圖形及視覺效果
本文翻譯自：Working with 3D graphics and visual effects in Qt Design Studio
原文作者：Qt公司產品營銷經理 Matteo Capelletti
校審：Haipeng Yu
為了打造宜人的汽車體驗，設計師需要先進的工具，以最少的時間和精力創建出色的圖形用戶界面。Qt Design Studio包含所有資源，可以輕松創建令人驚嘆的UI應用程序，包括最先進的3D圖形，并可在任意嵌入式系統上以最佳性能運行。
現代車內體驗越來越傾向于使用3D圖形來增強車內體驗。環繞視圖顯示器、停車助手和抬頭顯示導航（HUD）系統就是幾類重度依賴3D圖形的應用程序。這些高級駕駛輔助系統（ADAS）正變得越來越普遍，因為它們通過實時環境中汽車的真實渲染，廣泛擴展了駕駛員的態勢感知能力。在所有這些情況下，所謂的“數字鏡像”已經成為一種流行的方式，通過先進的3D圖形將車輛的狀態和性能在車內可視化。
我們來看看這些出色的3D圖形是如何成為驅動現代汽車數字座艙UI應用程序一部分的。
3D增強HUD導航系統
3D設計及UI創建
首先，3D模型是在3D內容創建工具中創建的，如Blender、Maya或3ds Max。3D汽車模型能夠渲染燈光啟閉、車門開關等動畫。借助目前最先進的圖形工具和能力，這種3D圖像的質量可以達到以假亂真的水平，以至于用戶很難將它們與真實物體的高分辨率圖片或視頻區分開來。
但就其本身而言，這樣的3D設計只是圖像，而為了推動更有意義的車內體驗，它們應該成為UI應用程序的一部分，其行為與其他功能、服務和連接視覺與現實的傳感器相關聯。這就是Qt Design Studio能夠做到的事情。
展開 凌炫E3700單屏/E3900三屏移動便攜工作站，科學計算、數值模擬、氣象數據處理、地質勘探、石油天然氣、三維圖形設計、有限元分析、圖形渲染、4K/8K視頻制作、數據可視化、3D動畫、測繪影視制作、是
其24GB顯存和強大算力，對于3D設計、圖形渲染、AI訓練、4K/8K視頻特效制作等工作流來說，能提供飛快的視圖交互和加速處理。
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準系統： 凌炫E3700 2盤位2.5寸 1*2000W 電源、后置2個千兆，1個IPMI，2個USB，1個VGA、4個PCIe 4.0 16X。
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附 件： 電源線
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硬件加速：支持自動OC超頻、IO高性能低延遲
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操作系統：支持主流windows、linux
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鍵鼠： 高精度USB鍵鼠套裝
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保修政策：三年免費服務 統一客服：400-9100-928/137-2298-2908
主要用于科學計算、數值模擬、氣象數據處理、地質勘探、石油天然氣、三維圖形設計、有限元分析、圖形渲染、4K/8K視頻制作、數據可視化、3D動畫、測繪影視制作、是創意和技術專業人士得首選。
展開 3D打印技術與注塑成型技術的區別
3D打印技術不算個新穎的技術，它屬于上上個世紀的思想，上個世紀的技術，但屬于這個世紀的市場。
早在上個世紀80年代，3D打印技術概念就已被國外科學家提出并被人們認知，并于上世紀90年代中期，正式進入人們的生活當中。這是一種快速成型的技術，是一種數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬/塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。
塑料注塑成型是指在一定溫度下，通過螺桿攪拌完全熔融的塑料材料，用高壓射入模腔，經冷卻固化后，得到成型品的方法。該工藝始于20世紀20年代，已有近百年的發展歷史，是目前使用非常廣泛、非常成熟的工業制造技術。
在塑料制造產業中，3D打印與注塑成型經常被拿來PK，關于3D打印是注塑成型的終結者的言論也比比皆是。對于制造商來說，二者的競爭力究竟誰高誰低也是他們最關心的話題之一。
那么，3D打印技術與注塑成型又有什么區別呢？
生產模式
注塑成型工藝只要有注塑模具，就可以低成本、大規模地生產標準化產品，因此，對于傳統大批量、大規模制造來說，目前注塑成型仍然是最佳選擇。
而3D打印機不需要傳統的刀具、夾具、機床或任何模具，就能直接把計算機的任何形狀自動、快速、直接和比較精確地將計算機中的三維設計轉化為實物模型，得益于3D打印機大異于傳統注塑成型工藝的特性，越是復雜非實心的物體，加工速度越快，越節省原材料成本，因此比較擅長個性化、多樣化產品的制造。
制造成本
由于注塑成型的原材料的廣泛易得，其大規模、快速進行標準化生產的特性，也有利于降低單個產品成本，因此，從制造成本而言，注塑成型的成本遠低于3D打印技術。
展開 香港卓納畫廊利用Raise3D創新3D打印技術呈現藝術創造力
Raise3D Pro3 Plus 創新性藝術解決方案
Raise3D的高精度和穩定運行的3D打印解決方案為客戶提供了可靠的保障。此外，畫廊還看中了Raise3D打印機柔性底板的優勢。Pro3 Plus的柔性底板可以輕松彎曲，使得取出打印完成的藝術品更加方便，同時最大程度地減少對打印件的潛在損壞。柔性底板還具有快速恢復打印狀態的特性，提高了打印效率。此外，Raise3D Pro3系列還支持將底板替換為傳統金屬底板和晶格玻璃板，提供了更多的選擇和靈活性。
最重要的是，Raise3D打印機的設置和操作都非常容易管理，即使是藝術家和畫廊的工作人員不具備很強的3D建模能力，在接受簡單的培訓后也能輕松進行3D打印。畫廊還考慮到了Raise3D打印機運行無噪音，保障工作空間的安靜氛圍。這意味著Raise3D Pro3 Plus可以在畫廊內進行現場打印，而不會打擾參觀者和客人。
卓納畫廊的負責人表示：“作為一款生產工具，Raise3D打印機極具競爭力的價格使我們有理由購買4臺機器來完成這個項目。不僅如此，Raise3D打印機的運行成本使得打印部件的成本效益非常高，特別是與其他技術相比。盡管項目需要大量打印，但考慮到工作范圍，Raise3D的材料成本仍然非常合理”。
立刻掃碼下載Pro3系列資料
探索機遇 3D打印在藝術設計中的應用潛力
通過選擇Raise3D Pro3 Plus打印機，卓納畫廊成功克服了打印大型全尺寸雨傘藝術品的挑戰，并確保了展覽按時順利進行。此次合作不僅讓藝術家得以將他們的作品呈現給觀眾，同時也展示了Raise3D先進的打印技術在藝術領域的應用潛力。從個性化、多功能性、可持續性到成本的縮減，3D打印在藝術世界早已被證明是藝術家的好幫手。
展開 
Moldex3D模流分析之Cool真實3D技術
Moldex3D Cool基于真實3D技術，準確分析模具系統溫度、冷卻水路布局效果和所需冷卻時間的高效設計工具，幫助檢測模具冷卻系統可能存在的缺陷，例如冷卻不平衡、熱點、冷卻效率差導致的冷卻時間延長。因此借助Moldex3D真實3D技術，使用者可以進一步優化冷卻系統設計，從而提高產品質量并縮短周期時間。
3D打印技術分類，及非主流技術介紹
南極熊導讀：本期將向熊友們簡單歸納一些主流3D打印工藝，以及重點介紹一些非主流3D打印技術。
增材制造（Additive Manufacturing；AM）是指以三維模型數據為基礎，通過材料堆積的方式制造零件或實物的工藝。三維打印（3D printing）是指利用打印頭、噴嘴或其他打印技術，通過材料堆積的方式來制造零件或實物的工藝，此術語通常作為增材制造的同義詞，因此，又稱為“3D打印”。
△由鈦制成的3D打印噴嘴
它的制造形式，一般是以逐層沉積的形式構建組件。同時，國際上ISO/ASTM認可七種不同類型的增材制造技術：
1、光固化--紫外光通過逐點或逐層的光照，選擇性地固化液態樹脂；
2、粉末床熔合（PBF）--使用能量源（通常是激光或電子束）將粉末狀金屬或聚合物熔合在一起；
3、粘合劑噴射--沉積在金屬粉末或沙子上的粘合劑形成了幾何形狀；對于金屬，通常在打印之后還需要進行燒結，以熔化粉末；
4、材料噴射--材料的液滴被精確地沉淀下來，以建立一個幾何體；
5、片材層壓--通過超聲波焊接、釬焊、粘合劑或化學手段將材料片材堆疊并層壓在一起；
6、材料擠出--聚合物長絲或顆粒等材料被加熱并通過噴嘴擠出；
7、定向能量沉積（DED）--金屬粉末或金屬絲被送入由激光或電子束產生的熔池中，過程類似于焊接。
另外，"混合制造"描述了一種，將增材制造與傳統的減材技術相結合的工藝。例如，一臺數控機床可以配備一個DED打印頭，使同一臺機器既能3D打印材料又能銑削。
同時，南極熊需要特別強調的是，這七個系列中的每一個都有不同的3D打印細分類別。例如，定向能量沉積（DED）可以使用粉末或線材，用于制造金屬零件。光固化則包括立體光刻技術（SLA）和數字光處理（DLP）等類別，SLA是點掃描，而DLP一次固化一層。
展開 機器人焊接電弧金屬3D打印技術，MX3D融資225萬歐元
△M1系統
MetalXL
MX3D的軟件和控制系統MetalXL將現有的焊接機器人變成了工業金屬增材制造機器，使用戶能夠一次性管理從設計到制造的整個過程。產品可以與多個品牌的機器人、電源和傳感器連接，并且隨著開發的進行，系統有望使MX3D服務于全球80％以上的機器人市場。MX3D聲稱已成功將MetalXL集成到許多新客戶的體系中。并且新籌集到的資金也將用于這款軟件的開發升級。
△MetalXL
MetalXL使用機器人WAAM技術（電弧增材制造），可以在內部對進行大型工業3D金屬打印。軟件將工業機器人和電源連接在一起，并轉換為工業級3D金屬打印機，而CAPEX和OPEX則要低得多。MetalXL涵蓋了從端到端的工作流程，可一次完成從設計到零件的打印。MetalXL還具有先進的功能，可提高生產率、材料的一致性能和連續監控，包括自動校準、動態傳感器、實時操作反饋和高分辨率數據記錄。
△MetalXL工作流程
WAAM技術（電弧增材制造）
MX3D以在阿姆斯特丹市中心的3D打印不銹鋼橋梁而聞名，被視為機器人電弧增材制造（WAAM）行業的先驅。因此，公司希望這項技術可以為石油、天然氣、海事和工具等重工業打開AM優勢的大門。
△3D打印阿姆斯特丹不銹鋼橋
WAAM電弧熔絲3D打印技術（Wire Arc Additive Manufacture，WAAM）。
展開 深入剖析3D Systems光固化（SLA）3D打印技術
光固化式的3D打印，是3D Systems公司的基礎技術，現今，仍執該技術的牛耳，地位無人能及。
圖片來源：3d systems 網站
圖三
圖片來源：3d systems 網站
“光固化”技術3D打印設備的概念，如圖四所示，使用能量光源（例如，激光），并利用光敏樹脂受光硬化的特性，產生物體的剖面層；3D打印便是想辦法將每一個剖面層堆積并且黏合在一起，組成想要的成品。
圖四、
林士強／繪制
這種概念具體化的成品如圖五、圖六所示，其中“26”代表能量光源，“30”表示成品，而綠色的部分是“光敏樹脂”。工作臺的上下與能量光源的配合由計算機控制。這一層層的剖面厚度，視精密度需求，約在0.05－0.10mm左右。
圖五
圖片來源：USPTO
圖六、
圖片來源：USPTO
以上的過程，看起來簡單，其實快速制造一大堆厚度均勻的剖面，又要讓他們黏 在一起談何容易。3D Systems 公司花了不少工夫做這方面的研究。
展開 3D打印技術分類，及非主流技術介紹
南極熊導讀：本期將向熊友們簡單歸納一些主流3D打印工藝，以及重點介紹一些非主流3D打印技術。
增材制造（Additive Manufacturing；AM）是指以三維模型數據為基礎，通過材料堆積的方式制造零件或實物的工藝。三維打印（3D printing）是指利用打印頭、噴嘴或其他打印技術，通過材料堆積的方式來制造零件或實物的工藝，此術語通常作為增材制造的同義詞，因此，又稱為“3D打印”。
△由鈦制成的3D打印噴嘴
它的制造形式，一般是以逐層沉積的形式構建組件。同時，國際上ISO/ASTM認可七種不同類型的增材制造技術：
1、光固化--紫外光通過逐點或逐層的光照，選擇性地固化液態樹脂；
2、粉末床熔合（PBF）--使用能量源（通常是激光或電子束）將粉末狀金屬或聚合物熔合在一起；
3、粘合劑噴射--沉積在金屬粉末或沙子上的粘合劑形成了幾何形狀；對于金屬，通常在打印之后還需要進行燒結，以熔化粉末；
4、材料噴射--材料的液滴被精確地沉淀下來，以建立一個幾何體；
5、片材層壓--通過超聲波焊接、釬焊、粘合劑或化學手段將材料片材堆疊并層壓在一起；
6、材料擠出--聚合物長絲或顆粒等材料被加熱并通過噴嘴擠出；
7、定向能量沉積（DED）--金屬粉末或金屬絲被送入由激光或電子束產生的熔池中，過程類似于焊接。
另外，"混合制造"描述了一種，將增材制造與傳統的減材技術相結合的工藝。例如，一臺數控機床可以配備一個DED打印頭，使同一臺機器既能3D打印材料又能銑削。
同時，南極熊需要特別強調的是，這七個系列中的每一個都有不同的3D打印細分類別。例如，定向能量沉積（DED）可以使用粉末或線材，用于制造金屬零件。光固化則包括立體光刻技術（SLA）和數字光處理（DLP）等類別，SLA是點掃描，而DLP一次固化一層。
展開 3D打印在鑄造行業的優勢解讀，看看美日等國為什么重視3D技術在鑄造上的應用
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這一整套模具，都可以通過3D打印技術來完成。在3D打印機的CAD文件里，一整套模具是這樣“平躺”在打印臺上的。
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由于成型缸的空間是比較充裕的，所以出于節省成本的考慮，在打印之前，工程師能夠把很多模型文件都導入進去。所以每次打印之前，模型數據看起來密密麻麻的。
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打印數據文件準備好后，就可以把成型箱推入到打印機里，開始安排打印了。
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與常見的桌面型3D打印機不同，一臺砂型3D打印機體積是相當大的，因此只有在工廠里才能看到。以2米×1米×1米成型體積的3D打印機德國Voxeljet為例，下圖可以直觀地看到機器與人的大小比例。
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3D打印的過程，就是先鋪一層砂，用粘接劑進行固化，然后層層疊加。砂模的材料是石英砂，由于是利用樹脂把砂材料粘結起來，所以這種砂也叫樹脂砂。
樹脂砂材料的層厚可以低至僅僅300微米（三根人類頭發絲的厚度）。
打印過程
在模具領域，樹脂砂被各國公認為是未來的發展方向。美國、日本和瑞士等國已經采用樹脂砂鑄造出單件達幾十噸或上百噸的鑄件。而利用3D打印制成的樹脂砂，在成本、交付時間上都有著明顯的優勢，并且不受到復雜幾何形狀的制約。
打印完成后，工作人員在成型箱前進行清理
打印完成后就是鑄造的過程。
3D打印工業品，更像是藝術品。他們代表了智能制造的未來，帶來了巨大的經濟效益，也直接或間接地讓我們的生活更加美好。
展開 高性能低成本復合材料3D打印技術CBAM進入歐洲！Ricoh 3D與Impossible Objects合作
南極熊獲悉，2021年3月30日，英國領先的3D打印專家Ricoh 3D與美國3D打印機與材料制造商Impossible Objects宣布建立合作，將首次為歐洲的客戶提供CBAM高性能、低成本碳纖維復合材料3D打印零件，包括Carbon Fiber PEEK和Carbon FibrePA12。
△Carbon Fibre PEEK
Ricoh 3D是首批將3D打印碳纖維PEEK和碳纖維PA12材料在歐洲出售的功能原型和小批量生產增材制造服務機構之一。通過Impossible Objects獨特的CBAM打印過程，利用高速2D圖形技術創造高性能增強復合部件。這些零件具有極高成本效益、令人印象深刻的強度重量比，并且性能類似于金屬。
△Carbon Fibre PA12
Impossible Objects專有的CBAM技術可以比傳統的熔融沉積建模（FDM）3D打印更快地生產零件。制造過程是通過將尼龍和PEEK等高性能聚合物與碳纖維和玻璃纖維板相結合。與傳統的復合材料制造相比，ImpossibleObjects的復合材料的增材制造（CBAM）工藝可制造出非常堅固、幾乎沒有幾何限制、高精度，而且價格大大低于以前的零件。對于航空航天和無人機制造商而言，這尤其是個好消息。因為這項技術大大改變了使用FDM和FFF技術無法實現的精細特征和扁平零件，在FDM和FFF加工時，短纖維的形成和層與層之間的層壓會導致零件在力的作用下散落。
△CBAM技術制造的無人機螺旋槳
使用粉末基3D復合材料時，連續碳纖維包含在長纖維印刷紙中，可以完全均勻地覆蓋纖維，從而使點狀特征和羽化邊緣成為可能。
展開 
融合電子與生物學，看3D打印仿生眼背后的3D打印技術
3D科學谷Review
明尼蘇達大學研究團隊表示該技術從研究階段到走向應用還將精力很長的道路，但目前已可以比較清晰的看到這類3D打印技術在制造功能電子產品時所體現的優勢。
以明尼蘇達州大學已發布的3D打印仿生眼為例，這款仿生眼實際上是一款由3D打印技術制造的半導體器件，研究團隊表示3D打印仿生眼能夠實現25.3%的光電轉化率，堪比用傳統微電子制造方式制造的半導體器件，但是3D打印技術能夠在自由曲面上制造電子器件，這是傳統微電子技術難以實現的。
根據3D科學谷的市場研究，傳統硅基微電子技術是以大規模集成電路為基礎發展起來的技術。這種技術主要是指在半導體材料芯片上通過微細加工制作電子電路。在過去50年，硅基半導體微電子技術占據了電子技術的絕對主導地位，但隨著電路尺寸進入20納米時代，集成電路加工的工藝越來越復雜，所需要的投資規模巨大，全球硅基集成電路制造壟斷在少數幾家大公司手中。
而包括3D打印技術在內的印刷電子技術是新興的電子制造技術。直接在基底上同時印制出電路與元件，無需后續插入元件是印刷電子技術的典型優勢，但是該技術目前不具備傳統硅基微電子制造技術的高精度與高密度，材料性能比傳統微電子制造技術所依賴的晶體材料差，電子行業業內有專家認為目前看來該技術是傳統電子技術的補充。
來源：3D科學谷
展開 3D打印高鐵可能嗎？利用3D打印技術快速定制高速列車的零備件
近幾年來，隨著3D打印技術的快速發展，用3D打印來輔助列車運營維護，提供定制化零部件，隨時替換損壞的零件，相比傳統的加工制造方式，響應更加快速，也更經濟。未來，3D打印更換零件和工具的耗費，將比傳統制造時間縮短95％。
用3D打印機制造的零部件
鐵路行業3D打印的研究探索
早在2013年，美國鐵路運營商首次使用了3D打印技術，他們發明了一種手持式自動識別設備，用于跟蹤車輛，并確保按正確的順序組裝。英國伯明翰大學的一組研究人員也在研究使用3D打印技術實施自動化檢修，方法是將材料添加到車輪表面，以便在檢測到損壞時進行修復。通過縮短檢查時間和延長輪對壽命，有可能降低列車維護成本。
歐洲最大的鐵路運營商德意志銀行（DB）在2016年實現了3D打印零件投放市場，已經生產了3種鐵路零備件，分別是頭枕、通風格柵和盲文標牌。到2018年底，德國鐵路公司希望用3D打印技術制造15000個備件。
鐵路市場3D打印大規模應用
隨著探索的深入，預計未來3D打印技術結合快速數字化建模，將滲透到高鐵運維的更多零備件制造。 西門子作為高速鐵路領域的核心制造商，首先在德國開設了第一個“數字化維護中心”。該維修站旨在實現鐵路行業最高水平的數字化，目前已部署上了金屬熔融沉積建模3D打印機。
展開 用Modeclix創新性的3D打印織物制造工藝技術制作的3D打印時裝盛宴
Modeclix是一種創新性的3D打印織物制造工藝。在上個星期于丹麥奧胡斯市舉行的時尚和科技活動Aarhus Walks on Water上，用這項技術制造的3D打印服飾吸引了眾多目光。
在活動中，參觀者可以看到用Modeclix技術制作的連衣裙、配件和其他服裝。該工藝由英國赫特福德大學商業與創新副院長Shaun Borstrock與設計師Mark Bloomfield共同開發，后者也是3D打印首飾公司Electrobloom的創始人。
Modeclix使用激光燒結增材制造技術來制造織物片段，制作材料為塑料。打印完成后，這些片段可以組裝成各種風格和尺寸的服飾，如驚艷的禮服、休閑的連衣裙、襯衫，甚至錢包。
值得注意的是，Modeclix織物有著無限的時尚潛力，由于使用互鎖部件，它們可以被拆分開并被重新組裝成全新的服飾。
這些高度柔韌的材料可以模仿傳統的紡織品，也很容易染色，可以在單件衣服中形成顏色不同的圖案。
在Aarhus Walks on Water上，Modeclix展示了一系列衣服、包包和頭飾，它們都是用這種可定制、可回收的多功能3D打印織物制成的。
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展開 3D打印在鑄造行業的優勢解讀，看看美日等國為什么重視3D技術在鑄造上的應用
01
企業簡介
廣東峰華卓立科技股份有限公司，是中國砂型3D打印技術產業化的開創者，其技術源于“中國3D打印第一人”——清華大學顏永年教授。1997年，為推動我國無模鑄型技術的發展， 在清華大學激光快速成形中心的實驗室里，顏永年教授為團隊開啟了3D無模鑄型技術攻關工作，經過十余年孜孜不倦地努力，2010年終于成功開發出中國原創的第一代PCM無模鑄型3D打印機，并率先成功應用到汽車、泵閥等領域。
目前，峰華卓立公司在中國創造了三個第一：第一家成功開發3DP砂型打印設備的企業、第一家成功將3DP砂型打印設備應用于鑄造工藝實踐的企業、第一家將3DP打印設備出口海外的企業。峰華卓立通過二十余年的發展，掌握了從3D打印設備開發到控制系統及軟件、打印耗材等多項核心技術，通過自身近二十年的從三維數據處理到將3D打印砂型技術與鑄造工藝完美結合的工藝實踐，讓我們比別人更懂得用戶的需要，持續改進成就了峰華卓立的3D打印設備比肩世界的頂尖技術優勢。更加高效的設備讓我們幫助用戶不斷提升他們的生產效率，關鍵耗材的研發也極大地降低了用戶的生產成本。
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