عینک های سه بعدی چگونه کار می کنند؟ بیایید به آخر برسیم. چه چیزی یک تصویر را سه بعدی می کند

ایده تلویزیون سه بعدی به قدمت دنیای تلویزیون و سینما است. میل به ایجاد یک تصویر سه بعدی و ایجاد این توهم که تصویر روی صفحه چیزی فراتر از یک تصویر دو بعدی است، از همان ابتدای سینما و تلویزیون وجود داشته است.
متاسفانه سینمای سه بعدی و تلویزیون سه بعدی همیشه در سطح یک سرگرمی ملایم باقی مانده اند. و مشکل همیشه این بوده است که یافتن راه‌حل‌هایی برای انجام کارهای سه بعدی اتلاف وقت کامل به نظر می‌رسید. با ظهور صفحه نمایش های HD، وضعیت شروع به بهبود کرد. که در این موادما نگاهی خواهیم داشت که تلویزیون های سه بعدی مدرن چگونه به نظر می رسند، اصول عملکرد آنها را در نظر می گیریم و همچنین به شما در تصمیم گیری در مورد نوع چنین تلویزیونی که برای شما مناسب تر است کمک می کنیم.

سه بعدی چیست و چگونه فیلمبرداری می شود؟

تولید محتوای سه بعدی، در کل، دقیقاً همان چیزی است که ممکن است تصور کنید. برای فیلمبرداری دو بعدی از یک دوربین استفاده می شود، اما برای تولید یک فیلم سه بعدی نیاز به دو دوربین است. هدف ثبت دو تصویر متفاوت و کمی مجزا است که می‌توان از آن‌ها استفاده کرد تا چشم‌های چپ و راست دید کمی متفاوت از آنچه اتفاق می‌افتد ارائه دهند. این عمل، در اصل، چگونگی دیدن تصویر سه بعدی طبیعی جهان را تکرار می کند.
برای انجام چنین فیلمبرداری "دوگانه" ، بسیاری از شرکت های تلویزیونی و فیلم از تجهیزات ویژه ای استفاده می کنند که عملکرد همزمان دو دوربین را تضمین می کند. این دستگاه مجهز به یک سیستم کنترل دقیق است که به شما امکان می دهد دوربین ها را برای عملکرد روان پیکربندی و تنظیم کنید. این فرآیندبه خودی خود بسیار پیچیده است، علاوه بر این، مستلزم آن است که دوربین ها و اول از همه، جزء نوری آنها تقریباً یکسان باشند - این چیزی است که به شما امکان می دهد بهترین نتیجه را بگیرید. همچنین چندین دوربین فیلمبرداری در بازار وجود دارد که مجهز به سیستم ضبط دو لنز هستند. به ویژه، چنین دوربین هایی - هم برای عکاسی حرفه ای و هم برای عکاسی آماتور - توسط پاناسونیک و سونی عرضه می شوند.

البته راه های دیگری نیز برای فیلمبرداری سه بعدی وجود دارد. به عنوان مثال، یک تصویر را می توان در فرآیند پس از تولید سه بعدی ساخت، به خصوص وقتی صحبت از فیلم هایی با جلوه های کامپیوتری و گرافیک زیاد باشد. از آنجا که تعداد زیادی ازاز آنجایی که فیلم‌ها با استفاده از فناوری صفحه سبز فیلم‌برداری می‌شوند، امروزه فرصت‌های زیادی برای ایجاد چیزی که معمولاً «سه بعدی مصنوعی» نامیده می‌شود وجود دارد.

در همه موارد، فیلم سه بعدی تمام شده از دو ردیف قاب مجزا تشکیل شده است: یک ردیف برای چشم چپ، ردیف دوم برای سمت راست. و نحوه تماشای این ویدیو با توجه به انواع سیستم پخش و سیستم مشاهده مشخص می شود که پیشنهاد می کنیم بیشتر به آن توجه کنید.

فناوری سه بعدی فعال

فناوری Active 3D سیستمی است که بر روی صفحه نمایش های پلاسما و LCD کار می کند و برای مشاهده تصاویر سه بعدی به عینک های سه بعدی فعال ویژه نیاز دارد. امروزه، این عینک ها بسیار سبک وزن و استفاده آسان هستند، اگرچه برخی از تولیدکنندگان هنوز طراحی و عملکرد خود را کامل نکرده اند. اغلب این عینک ها مجهز به بسته باتری هستند که با استفاده از شارژر USB شارژ می شود.
این عینک بر اساس استفاده از لنزهای مخصوص با کریستال مایع ساخته شده است لایه بالایی. هنگامی که ولتاژ الکتریکی از این لایه عبور می کند، لنز تقریباً به طور کامل شفافیت خود را از دست می دهد؛ در صورت عدم وجود ولتاژ، شفافیت بازیابی می شود. با این حال، هنگام مشاهده از طریق لنز و هنگامی که ولتاژی در لایه کریستال مایع وجود ندارد، مقداری از دست دادن نور مشاهده می شود که باعث می شود تصویر از طریق عینک روی صفحه تلویزیون کمی تیره در مقایسه با تصویر اصلی دیده شود.
برای تشکیل یک تصویر سه بعدی، تلویزیون به صورت متوالی قاب هایی را برای چشم چپ و راست نمایش می دهد. در این مورد، عینک برای موارد "غیر ضروری" لنز را تیره می کند. این لحظهچشم ها. فرکانس این خاموشی ها برای هر بار 24، 25 یا حتی 30 بار در ثانیه است، بنابراین شما به سختی متوجه آن می شوید. با این حال، برخی از افراد از احساس خاصی از پلک زدن تصویر شکایت دارند - این همان چیزی است که باعث سردرد در تعداد کمی از بینندگان با استفاده از عینک های سه بعدی می شود.

مزیت بزرگ سیستم فعال این است که تصاویر سه بعدی 1080p واقعی تولید می کند. این بدان معناست که با توجه به حداقل، از نظر کیفیت تصویر این سیستمبه طور قابل توجهی نسبت به فناوری سه بعدی غیرفعال برتری دارد. با این حال، این به موقعیت خاص شما بستگی دارد و دلایل زیادی برای دوست داشتن یک سیستم سه بعدی غیرفعال وجود دارد.

فناوری سه بعدی غیرفعال

بزرگترین مزیت فناوری سه بعدی غیرفعال این است که عینک های مورد نیاز برای مشاهده تصاویر سیستم در مقایسه با هزینه عینک های شاتر فعال بسیار ارزان هستند.
با این حال، هنگامی که در خانه استفاده می شود، یک سیستم سه بعدی غیرفعال یک اشکال بزرگ دارد: وضوح تصویر نیمی از وضوح تصویر در فناوری سه بعدی فعال است. دلیل این امر این است که تصاویر هر دو چشم باید همزمان روی صفحه نمایش داده شوند. روی سطح صفحه کریستال مایع (هیچ پنل پلاسما برای سه بعدی غیرفعال وجود ندارد) یک فیلتر ویژه وجود دارد که هر یک از خطوطی که تصویر را به صورت متفاوتی پلاریزه می کند. بنابراین، تلویزیون به طور همزمان دو تصویر (برای چشم راست و چپ) را نشان می دهد که تصویر سه بعدی را تشکیل می دهد: یکی از آنها شامل خطوط زوج، دیگری - خطوط فرد است. این فرآیند "اسکن درهم" نامیده می شود.
هر یک از دو عدسی که عینک‌های سه بعدی غیرفعال را می‌سازند، برای مطابقت با قطبش مجموعه‌ای از خطوط خاص روی صفحه، پلاریزه می‌شوند. بنابراین، هر چشم فقط آنچه را که به طور خاص برای آن در نظر گرفته شده است می بیند. نقطه ضعف این فناوری این است که اسکن در هم تنیده وضوح تصویر را کاهش می دهد: در فناوری سه بعدی غیرفعال، هر چشم تصویری با وضوح 1920 در 540 پیکسل می بیند.

به این ترتیب وضوح کامل افقی را دریافت می کنید، اما فقط نیمی از وضوح عمودی. با این حال، در عمل این مشکل چندان بزرگی نیست. اکثر بینندگان فناوری سه بعدی غیرفعال را برای استفاده طولانی مدت بسیار راحت تر می دانند و اگر تماشاگران فیلم و ورزش زیادی در اطراف خود دارید، این سیستم کاربردی ترین و مقرون به صرفه ترین است.

ویدئوی سه بعدی چگونه در شبکه های تلویزیونی مخابره می شود؟

پخش کننده های تلویزیونی از نظر ظرفیت بسیار محدود هستند، بنابراین انتقال یک سیگنال سه بعدی کامل شامل دو جریان مجزا به طور کلی غیر واقعی است. به منظور دور زدن این مشکل، پخش کنندگان از تکنیکی به نام ساید بای ساید استفاده می کنند. این روش شامل گرفتن یک جفت فریم در نظر گرفته شده برای چشم راست و چپ است و آنها را در کنار هم روی صفحه قرار می دهد تا با هم دقیقاً همان فضایی را که یک تصویر HD استاندارد روی صفحه تلویزیون اشغال می کند، اشغال کند. اگر بیننده تلویزیون چنین پخشی را روی صفحه تلویزیون دو بعدی معمولی تماشا کند، دو تصویر تقریباً یکسان را می بیند که از طرفین فشرده شده اند تا همه چیز روی آنها بلند و نازک به نظر برسد. در همان زمان، یک تلویزیون سه بعدی این قاب "دوگانه" را به دو نیمه تقسیم می کند و آنها را مطابق اصول ذاتی سیستم سه بعدی استفاده شده در آن نمایش می دهد.

نتیجه یک تصویر سه بعدی است که از نظر فنی کیفیت HD دارد، اما کیفیت آن به طور قابل توجهی پایین تر از کیفیت فیلم سه بعدی Full HD است که از دیسک بلوری پخش می شود. با این وجود، نتایج به دست آمده بسیار خوب است و کیفیت تصویر سه بعدی را می توان قابل قبول دانست.

سه بعدی چگونه روی دیسک های بلوری کار می کند؟

ویدئوهای سه بعدی در هنگام ضبط بر روی دیسک بلوری موقعیت بسیار بهتری دارند. در این حالت، می توانید تصویری با کیفیت Full HD 3D با وضوح 1080p دریافت کنید، اما تنها در صورت استفاده از تجهیزات مناسب: سیستم های سه بعدی غیرفعال نمی توانند ویدیوی سه بعدی را با فرمت Full HD نمایش دهند، فقط سیستم های فعال می توانند این کار را انجام دهند.
با محبوبیت روزافزون سه بعدی، یک سیستم فشرده سازی ویدئویی جدید ایجاد شد که می تواند به میزان قابل توجهی در مقدار حافظه استفاده شده صرفه جویی کند. در نتیجه یک دیسک استاندارد می تواند تعداد بیشتری فریم را در خود جای دهد که برای سه بعدی ضروری است. این به نوبه خود به این معنی است که در چنین دیسکی می توان هر دو ردیف فریم را با فرمت Full HD - برای چشم راست و چپ، بدون فشرده سازی که هنگام پخش سیگنال تلویزیونی 3 بعدی مشاهده می کنیم، ذخیره کرد. حتی با استفاده از فیلم سه بعدی ضبط کنید سیستم جدیدفشرده سازی همچنان به فضای دیسک قابل توجهی نیاز دارد که در نهایت منجر به کمبود فضای دیسک برای ضبط می شود. مواد اضافی. به هر حال، این چنین نیست مشکل بزرگ، زیرا همیشه می توانید یک دیسک دوم و اضافی ضبط شده با فرمت HD را در جعبه قرار دهید. این ویدئو که از دو ردیف فریم (برای چشم راست و چپ) تشکیل شده است، بر اساس سیستمی که تلویزیون در آن کار می کند، بر روی صفحه نمایش تلویزیون شما نمایش داده می شود.

سینماهای سه بعدی در مقابل سیستم های سه بعدی خانگی

چندین فرمت سه بعدی رقیب وجود دارد که در سینماها استفاده می شود. هر سینما در انتخاب سیستم به اختیار خود مختار است. اکثر سینماهای امروزی از سیستم‌های سه بعدی غیرفعال استفاده می‌کنند، به این معنی که مجبور نیستند برای هر صندلی پولی برای عینک‌های شاتر فعال گران قیمت خرج کنند. در همان زمان، اولین تئاترهای سه بعدی IMAX از عینک های سه بعدی فعال استفاده می کردند، بنابراین این سیستم برای سینماها بیگانه نیست.
برای سینماهای دالبی، سیستمی وجود دارد که ماهیت منفعل دارد، اما نیاز به استفاده از عینک های گران قیمت دارد. مزیت استفاده از این سیستم دالبی این است که سینما برای استفاده از آن نیازی به تعویض صفحه نمایش ندارد. در عوض، از عینک‌هایی با فیلترهای نور استفاده می‌شود که به طول موج مشخصی از نور «تیز» می‌شوند، و همچنین یک فیلتر چرخشی که در جلوی پروژکتور نصب شده است، اجازه می‌دهد تا تصاویر به چشم مورد نظر هدایت شوند.
با این حال، به طور کلی، فرمت سه بعدی غالب برای سینماها، سیستم RealD است که از فیلترهای پلاریزه و عینک های ارزان قیمت استفاده می کند. فریم های در نظر گرفته شده برای چشم چپ و راست از طریق یک پلاریزه مخصوص نصب شده در جلوی لنز پروژکتور فیلم بر روی صفحه نمایش داده می شود. سیستم RealD انتقال جداگانه فریم ها را برای چشم راست و چپ فراهم می کند - آنها یکی پس از دیگری با فرکانس 144 بار در ثانیه منتقل می شوند و عینک هایی با لنزهای پلاریزه در جلوی چشم بینندگان منجر به این واقعیت می شود که هر چشم در نهایت تصویری را که فقط برای آن در نظر گرفته شده است دریافت می کند.

شرکت سونینسخه سبک وزن این سیستم را ارائه می دهد که از یک پروژکتور 4K برای انتقال همزمان تصاویر برای چشم چپ و راست استفاده می کند، در حالی که یک تصویر با وضوح 2K برای هر چشم در نظر گرفته شده است.

فناوری سه بعدی که نیازی به عینک خاصی ندارد

سازندگان تلویزیون در سراسر جهان یک هدف مشترک دارند: ایجاد سیستمی که نیازی به استفاده از عینک در هنگام تماشای ویدیوی سه بعدی نداشته باشد، اما در عین حال یک جلوه کامل سه بعدی برای بیننده ایجاد کند. از نظر فنی، این امکان وجود دارد و تلویزیون هایی که از چنین سیستم هایی استفاده می کنند چندین سال است که در CES و سایر نمایشگاه های تلویزیونی به نمایش گذاشته شده اند.
بزرگترین مشکل سیستم های سه بعدی که برای مشاهده ویدیو نیازی به عینک ندارند، مشکل کیفیت است. البته این سیستم ها قادر به تولید تصاویر سه بعدی هستند، اما این کیفیت تصویری که دوست دارید مشاهده کنید بسیار فاصله دارد. علاوه بر این، برای غرق شدن کامل در تماشای چنین ویدئویی، باید از زاویه خاصی به صفحه نمایش نگاه کنید و کارشناسانی که کیفیت چنین سیستم‌هایی را بررسی می‌کنند، پس از آزمایش، از دودگی خفیف شکایت کردند.
با این حال، Dolby متقاعد شده است که تلویزیون‌های 4K/3D تمام عیار که برای مشاهده نیازی به عینک ندارند، باید در سال 2015 در بازار ظاهر شوند. فناوری Dolby که با همکاری فیلیپس توسعه یافته است، از نمایشگرهایی با وضوح بالاتر برای نمایش ویدیوهای 1080p/3D استفاده می کند. یک تلویزیون 8K از شارپ برای نمایش این فناوری در CES 2014 استفاده شد. دالبی این را می گوید تکنولوژی جدیدتمام مشکلات سیستم های سه بعدی بدون عینک قبلی به حداقل رسیده است، از جمله نیاز به نشستن جلوی صفحه نمایش در یک نقطه خاص.

سیستم های سه بعدی مبتنی بر کلاه ایمنی و ماسک

یکی از زمینه هایی که ویدئوهای سه بعدی پتانسیل بسیار زیادی دارد، استفاده از نمایشگرهای سه بعدی است که می توانند مانند عینک یا کلاه ایمنی روی صورت استفاده شوند. به عنوان مثال می توان به دستگاه هایی مانند Oculus Rift و Project Morpheus اشاره کرد که هدست های سازگار با سه بعدی هستند و می توانند به عنوان دستگاه های واقعیت مجازی استفاده شوند.
علاوه بر پتانسیل بازی که در این دستگاه ها وجود دارد، به دلیل وجود صفحه نمایش مجزا برای هر یک از چشم ها، می توان از آنها به عنوان دستگاه هایی استفاده کرد که جلوه سه بعدی چشمگیری را ارائه می دهند. ممکن است در ابتدا پوشیدن روی صورت برای بینندگان کمی ناراحت کننده باشد، و ممکن است کمی به آن عادت کنند، اما این دستگاه ها پتانسیل باورنکردنی برای ویدیوهای سه بعدی واقعی ارائه می دهند.

آیا آینده ای برای تلویزیون سه بعدی وجود دارد؟

امروزه افزودن عملکرد سه بعدی به تلویزیون نسبتاً ارزان است. برای سیستم های سه بعدی فعال، هزینه چنین بهبودی از هزینه عینک های فعال بیشتر نمی شود. این بدان معنی است که تقریباً تمام تلویزیون های تولید شده امروزی دارای گزینه 3 بعدی داخلی هستند. با این حال، این استفاده از علامت گذاری "3D" برای افزایش فروش را نفی نمی کند.
از آنجایی که هالیوود به ساخت فیلم های سه بعدی ادامه می دهد، قطعا این فرمت در خانه بینندگان جای خود را دارد. تقاضا برای فیلم‌های پرفروش جدیدی وجود دارد که به صورت سه‌بعدی فیلم‌برداری و ضبط شده‌اند، اگرچه آن‌طور که هالیوود می‌خواهد عالی نیست.
شاید روزی سه بعدی با چیز بسیار بهتری جایگزین شود - مثلاً سینمای هولوگرافیک. با این حال، ظاهرا این روز به این زودی نخواهد آمد.

سینماهای سه بعدی برای اخیراپرورش داده شده در مقادیر زیاد. اخیراً تلویزیون های سه بعدی از نظر محبوبیت فاصله چندانی با آنها ندارند. با این حال، آنچه دقیقاً در پس بازاریابی "سه بعدی" در هر مورد وجود دارد، همیشه روشن و واضح نیست.
شایان ذکر است که درست تر است که این سینما را «استریو» بنامیم، اما اصطلاح «استریو» مدت هاست که به طور قاطع (به سادگی، ظاهراً با حق تقدم) به صدا اختصاص داده شده است (در این رابطه، برای مثال، نام مجله "استریو و ویدئو" نشان دهنده "). بنابراین، بازاریابان مجبور شدند از اصطلاح "3D" استفاده کنند که به یک معنا با یک تصویر سه بعدی مرتبط است. که در در این موردبه درک مغز از حجم با ارائه تصویری برای هر چشم اشاره دارد که کمی متفاوت از تصویر چشم دیگر است، مشابه تفاوت تصاویر دریافت شده توسط چشم در زندگی.

تئوری

بنابراین، برای ایجاد احساس حجم، باید تصویر متفاوتی را به هر یک از چشم ها منتقل کنید.
این کار را می توان به روش های زیر انجام داد:

تمرین

حالا بیایید به سراغ تمرین برویم، یعنی اینکه کدام یک از این فناوری ها در حال حاضر در کجا استفاده می شود.
فیلم ها در سینماها تماشا می شوند و سینماهای عمومی و خانگی وجود دارد. برای آنها، امکان استفاده از فناوری های مختلف به طور قابل درک متفاوت است.

فناوری های عمومی سینما

در حال حاضر، دو مورد رایج تر هستند: IMAX 3d و RealD 3d. هر دو از عینک های غیرفعال با پلاریزر استفاده می کنند. علاوه بر آنها، فناوری های Xpan 3D و Dolby 3D نیز شناخته شده اند، اما به نظر می رسد کمتر رایج هستند.

IMAX 3D

Imax از قطبش خطی در عینک استفاده می کند و تصویر توسط دو پروژکتور بر روی یک صفحه نمایش داده می شود. در تجربه من، تصویر به دست آمده بسیار روشن است، اشباع شده است، عینک تقریباً تصویر را تاریک نمی کند، فقط یک چیز وجود دارد: گاهی اوقات به اصطلاح تداخل قابل مشاهده است، یعنی چشم می تواند نوعی تصویر را ببیند. تصویر شفافی که برای چشم دیگر در نظر گرفته شده است. برای سلیقه من، یک اثر بسیار ناخوشایند است.

RealD 3D

برای RealD 3D از قطبش دایره ای استفاده می شود اما عینک تیره تر است و فیلم نیز با استفاده از یک پروژکتور نمایش داده می شود که فریم ها را 144 بار در ثانیه برای چشم چپ یا راست نشان می دهد و در جلوی لنز پروژکتور وجود دارد. یک فیلتر هماهنگ که قطبش مناسب نور را ایجاد می کند. از این نظر، نوعی ترکیبی از فناوری‌های نوع اول و دوم وجود دارد؛ تفکیک تصاویر بر اساس زمان از عینک (که غیرفعال هستند و بر این اساس ارزان هستند، که برای سینماهای عمومی حیاتی است) به یک فیلتر اضافی منتقل می‌شود. جلوی پروژکتور این فیلتر، به هر حال، روشنایی را حتی بیشتر کاهش می دهد، بنابراین فناوری RealD بسیار "تاریک" است. توسط تجربه خودهمچنین می توانم بگویم که گل ها مشکلاتی دارند، از نظر تئوری نباید وجود داشته باشند، اما وجود دارند. آنها نه تنها کم نور هستند، بلکه به دلایلی تعداد سایه های رنگ درک شده کاهش می یابد. علاوه بر این، به دلایلی می توانم جزئیات بسیار کمتری را با عینک RealD نسبت به بدون آن تشخیص دهم.

Xpand 3D

این تنها نماینده اولین نوع فناوری است - عینک های فعال که با سیگنال پروژکتور هماهنگ شده است. من آن را در سینما ندیده ام، اما ممکن است در جایی از کشور ما استفاده شود، اگر کسی می داند کجاست، به من بگوید، جالب است که آن را امتحان کنید.

Dolby 3D

نماینده فناوری نوع 2b طبق طبقه بندی قسمت اول مقاله. آنها می گویند عینک های این فناوری گران هستند، بنابراین برای کاهش احتمال سرقت بسیار سنگین ساخته شده اند. باز هم، من آن را ندیده ام، اما دوست دارم آن را امتحان کنم، حتی بیشتر از Xpan 3D.

سینماهای خانگی

اگرچه، در اصل، یک سینمای خانگی نیز می تواند مبتنی بر پروژکتور باشد، این نسبتاً نادر است، بنابراین ما منحصراً در مورد تلویزیون صحبت خواهیم کرد. علاوه بر این، در مورد رایج ترین نوع آنها - تلویزیون های LCD. سینمای خانگی می تواند یک کامپیوتر با مانیتور نیز باشد، اما تقریباً تمام مانیتورهای مدرن نیز LCD هستند و می توان از تمام فناوری های مشابه در آنجا استفاده کرد.
اساساً دو فناوری وجود دارد که نمایندگان برجسته نوع اول و دوم هستند.

تکنولوژی پیچ و مهره

اکثر سازندگان (به عنوان مثال، سامسونگ، سونی) تلویزیون های خود را به فناوری شاتر سه بعدی مجهز می کنند که نیاز به عینک فعال دارد. با توجه به محدودیت های LCD (خوب، کریستال های مایع نمی توانند به سرعت بین حالت ها جابجا شوند)، برای هر فریم از فیلم نمایش داده شده، چهار فریم نمایش داده می شود: یک فریم زیر یک چشم، یک فریم تیره، یک فریم زیر چشم دوم. چشم و یک قاب تیره دیگر یک قاب تیره ضروری است، زیرا انتقال پیکسل ال سی دی به رنگ سیاه سریعتر از انتقال آن به حالت میانی دیگر است. بر این اساس، 25 درصد از روشنایی 2 بعدی تلویزیون در واقع به چشم می رسد. به علاوه عینک فیلتر شده است. بنابراین روشنایی تصویر اولین نقطه ضعف این فناوری است.
عیب شماره 2 که قبلاً به آن اشاره کردم: عینک چشمک می زند. علاوه بر این، آنها در فرکانسی که بالاترین نیست، مثلاً 60 هرتز، سوسو می زنند. کسانی که روی مانیتورهای قدیمی CRT نشسته‌اند، می‌فهمند و می‌لرزند. علاوه بر این، اگر این سوسو زدن در خود فیلم چندان قابل توجه نباشد (ما تلویزیون ها را با فرکانس 50 هرتز تماشا کردیم)، پس سوسو زدن منبع نور خارجی فیلتر شده توسط عینک در حال حاضر کاملاً منزجر کننده به نظر می رسد. علاوه بر این، ممکن است یک عامل زوال اضافی نیز وجود داشته باشد که شامل این واقعیت است که فرکانس های سوسو زدن عینک ممکن است نزدیک به فرکانس های سوسو زدن خود منبع باشد، اما در فاز نیست.
سایر معایب عینک های فعال: سنگین، گران قیمت، ناسازگار - هر سازنده پروتکل همگام سازی خود را با تلویزیون دارد.
انصافاً باید گفت که به احتمال زیاد این فناوری توسعه خواهد یافت و شاید قبلاً نیز توسعه یافته باشد. به عنوان مثال، می توانید فرکانس ها را افزایش دهید و سپس مشکل سوسو زدن کمتر مشخص می شود.

فناوری پلاریزاسیون

همه چیز با تلویزیون هایی که از فناوری قطبش غیرفعال استفاده می کنند کاملاً متفاوت است (اینگونه تلویزیون ها برای مثال توسط ال جی تولید می شوند).
ماهیت این فناوری به شرح زیر است: هر خط تلویزیون دارای فیلتر متفاوتی با همسایگان خود است، به همین دلیل تمام خطوط زوج دارای قطبش دایره ای در یک جهت و خطوط فرد در جهت دیگر هستند. اگر در چنین تلویزیونی بدون عینک به صورت سه بعدی تماشا کنید، یک "شانه" می بینید، یعنی اختلاف بین خطوط زوج و فرد. عینک به سادگی پلاریزاسیون مناسب برای هر چشم را فیلتر می کند. آنها سبک، ارزان هستند و نیازی به باتری ندارند. سوسو نزنید. به علاوه، آنها با عینک های RealD (و عینک های مشابه سایر سازندگان) قابل تعویض هستند، بنابراین می توانید عینک خود را از فیلم بردارید و با آن در خانه تلویزیون تماشا کنید، یا بهتر از آن، عینک تلویزیون خود را به سینما ببرید.
اینها همه مثبت بود. از نظر تئوری، معایب این فناوری به شرح زیر است: 1080p برای هر چشم از طریق 540 خط نمایش داده می شود. درست است، نرخ فریم دو برابر می‌شود و در همان خط برای یک چشم، یک خط محتوای زوج یا فرد نشان داده می‌شود. علاوه بر این، به دلایل تکنولوژیکی، ماسک سایه بین خطوط در چنین تلویزیون کمی گسترده تر از حد معمول است (زیرا شما باید در جایی از یک فیلتر به فیلتر دیگر تغییر دهید).
در عمل، موارد زیر مشخص می شود: از آنجایی که محتوا در مختصات عمودی برای خطوط مجاور تقریباً یکسان است، پس از فرآیند تشکیل یک تصویر سه بعدی در مغز، عدم وجود نیمی از خطوط صاف می شود و وضوح درک می شود. تصویر فقط کمی پایین تر از نسخه 2 بعدی است.
ماسک سایه از نظر عملی به اندازه ای ناچیز بزرگتر از حد معمول است که قابل ذکر نیست.

سایر فناوری ها

اولاً، شواهدی وجود دارد که تلویزیون هایی وجود دارند که برای مشاهده محتوای سه بعدی نیازی به عینک ندارند. ظاهراً در اینجا از فناوری مشابهی استفاده می شود که به شما امکان می دهد کارت پستال هایی با حس حجم ایجاد کنید ، یعنی تصویر به صورت عمودی به نوارهایی تقسیم می شود که در جلوی آنها منشوری وجود دارد که نور را از یک نوار به یک چشم هدایت می کند. ، و از همسایه به دیگری. بدیهی است که در این حالت محدوده مکان هایی که حجم از آنها قابل مشاهده خواهد بود کاملاً محدود است. اما این محدودیت قابل توجهی برای نمایشگرهای کوچک نیست و از این فناوری در یکی از گوشی های ال جی و در کنسول بازی جیبی نینتندو استفاده شده است.
دوم اینکه می توانید دو صفحه نمایش کوچک درست کنید و آنها را مستقیماً جلوی چشمان خود آویزان کنید، یک کلاه ایمنی (یا عینک) واقعیت مجازی دریافت خواهید کرد. با این روش هم نمی توانید با هم فیلم تماشا کنید.
ثالثاً، من این ایده را داشتم که ممکن است بتوان فناوری مشابه Dolby 3D را برای تلویزیون تطبیق داد، یعنی 6 زیرپیکسل برای یک پیکسل با طیف های مختلف و غیر همپوشانی ایجاد کرد. به احتمال زیاد از نظر تولید تلویزیون و عینک گران خواهد بود، اما اگر کسی قبلاً آن را انجام داده باشد یا انجام دهد چه؟

مانیتورهایی که از فناوری پخش سه بعدی پشتیبانی می کنند نسبتاً اخیراً ظاهر شده اند ، اما قبلاً محبوبیت قابل توجهی به دست آورده اند. همین چند سال پیش امکان تماشای یک فیلم به صورت سه بعدی فقط در سینما وجود داشت و حتی در آن زمان نه در هر فیلم، اما اکنون هر کسی می تواند یک تلویزیون یا مانیتور سه بعدی خریداری کند و از تصاویر استریو با کیفیت بالا در خانه لذت ببرد. با این حال، علیرغم استفاده گسترده از این فناوری، همه مصرف کنندگان تصوری از نحوه عملکرد یک مانیتور سه بعدی و تفاوت مانیتورهای سه بعدی مختلف با یکدیگر ندارند. بنابراین، از شما دعوت می کنیم تا نگاه دقیق تری به چیستی فناوری سه بعدی و انواع آن بیندازید.

نحوه عملکرد سه بعدی

وقتی به یک جسم سه بعدی نگاه می کنیم، هر چشمی آن شی را از زاویه متفاوتی می بیند. سپس مغز ما دو تصویر دریافتی از هر چشم را در یک تصویر ترکیب می کند و در نتیجه ما نه تنها رنگ و شکل یک جسم، بلکه عمق و فاصله آن را نیز درک می کنیم.

اما تصویر روی مانیتور همیشه صاف می ماند، پس چگونه می توانید آن را طوری بسازید که مغز آن را سه بعدی درک کند؟ برای این کار از فناوری استفاده می شود که اصل آن این است که هر چشم تصویر خود را روی مانیتور می بیند، کمی متفاوت از آنچه چشم دیگر می بیند. به لطف این، تصویر روی نمایشگرهای سه بعدی برای ما سه بعدی به نظر می رسد، اگرچه در واقعیت اینطور نیست.

امروزه سه نوع فناوری انتقال ویدئوی سه بعدی رایج است. همه آنها از نظر اصل عملکرد مشابه هستند، اما اجرای فنی 3D در آنها تا حدودی متفاوت رخ می دهد.

فناوری آناگلیف

ساده ترین راه برای دستیابی به اثر یک تصویر سه بعدی بر روی مانیتور استفاده از دو فریم یکسان است که از فیلترها عبور می کنند. رنگ متفاوت. برای تماشای چنین فیلم یا تصویری به عینک مخصوص با لنزهای فیلتر نیاز دارید. با توجه به اینکه هر یک از این لنزها قسمتی از تصویر را که برای چشم دیگر در نظر گرفته شده است جذب می کند، تصویر کلی روی صفحه نمایش به صورت سه بعدی در نظر گرفته می شود.

مزیت اصلی فناوری آناگلیف آن است در دسترس بودن بالا- برای تماشا فقط به یک فیلم با فرمت آناگلیف و عینک با فیلتر نور نیاز دارید که نسبتاً ارزان هستند. با این حال این تکنولوژیهمچنین دارای معایب قابل توجهی است. کیفیت بازتولید رنگ ها و سایه ها در آناگلیف چیزهای زیادی را برای شما باقی می گذارد و پس از مشاهده ممکن است برای مدتی احساس ناراحتی کنید.

فناوری پلاریزاسیون

راه دوم برای اجرای ویدیوی سه بعدی به لطف اثر قطبش نور امکان پذیر است. مانیتور پلاریزه دو تصویر را دریافت می کند که به یکدیگر پلاریزه شده اند. هنگام مشاهده چنین سه بعدی از طریق عینک پلاریزه، که هر عدسی از آن فقط نور قطبش مربوطه را دریافت می کند، اثر یک تصویر سه بعدی ایجاد می شود. یکی از ویژگی های بارز عینک های پلاریزه کیفیت بالای نمایش رنگ به خصوص در مقایسه با آناگلیف و همچنین روشنایی و کنتراست خوب است.

از آنجایی که این فناوری هنوز در حال توسعه است، مانیتورهای باکیفیت زیادی در فروش وجود ندارد که از سه بعدی پلاریزه پشتیبانی کنند. علاوه بر این، برای تماشای یک فیلم از طریق عینک های پلاریزه، توصیه می شود در فاصله ای از صفحه قرار بگیرید، زیرا از نزدیک تصویر چندان واضح به نظر نمی رسد.

تکنولوژی پیچ و مهره

امروزه مانیتورهایی که از فناوری شاتر استفاده می کنند، رایج ترین گزینه برای مانیتورهای سه بعدی هستند. تصویر سه بعدی در آنها بر اساس اصل زیر شکل می گیرد: فریم ها به نوبت برای هر چشم در صفحه نمایش مانیتور با فرکانس بالا نمایش داده می شوند و عینک های شاتر عینک های سه بعدی به طور متناوب بسته می شوند و به چشم اجازه می دهند فقط تصویر را ببیند. که برای آن در نظر گرفته شده است. به عنوان یک قاعده، چنین عینک هایی با یک مانیتور سه بعدی عرضه می شوند، زیرا برای نمایش ویدیوی سه بعدی با کیفیت بالا باید دقیقاً با آن هماهنگ شوند. برای همگام سازی عینک با نمایشگر، از یک پورت مادون قرمز، فرستنده رادیویی یا بلوتوث استفاده می شود.

فناوری شاتر به شما امکان تماشای فیلم و بازی های سه بعدی را می دهد، در حالی که نه فاصله از صفحه نمایش و نه زاویه ای که در آن نگاه می کنید اهمیت اساسی ندارند. با این حال، مشاهده طولانی مدت سه بعدی از طریق عینک شاتر ممکن است باعث افزایش خستگی چشم شود. یکی دیگر از معایب این فناوری این است که روشنایی تصویر در مقایسه با فناوری پلاریزاسیون به اندازه کافی بالا نیست. با این حال، به مرور زمان می توانید به دومی عادت کنید. در هر صورت، فناوری شاتر مقرون به صرفه ترین و راحت ترین گزینه سه بعدی برای کاربر معمولی در حال حاضر باقی مانده است.

علاوه بر فناوری های فوق برای انتقال تصاویر سه بعدی، فناوری دیگری نیز وجود دارد که به شما امکان تماشای ویدیوی سه بعدی بدون عینک را می دهد. با این حال، هنوز در حال توسعه است و به طور گسترده استفاده نمی شود.

شرکت ما همچنین خدمات تعمیر و نگهداری کامپیوتر را ارائه می دهد. متخصصین شرکت ما به تجهیزات شما توجه خواهند کرد تا همیشه در حال کار باشند و مزاحمتی ایجاد نکنند.

و در صورت خرابی لپ تاپ، شرکت ما خدماتی را برای تعمیر لپ تاپ در مسکو در خانه ارائه می دهد.

هنوز سوالی دارید؟ - ما به صورت رایگان به آنها پاسخ خواهیم داد

دستگاه هایی که در هنگام مشاهده فیلم های سه بعدی استریوسکوپی، جلوه سه بعدی ایجاد می کنند، بر اساس اصل دید انسان دوچشمی هستند، یعنی چشمان ما در فاصله مشخصی از یکدیگر قرار دارند و تصاویر مختلفی را به فرد "نشان می دهند".

اصل تصویربرداری سه بعدی این سوال را برای توسعه دهندگان ایجاد کرد: "چگونه ویدئوی سه بعدی را تغییر دهیم؟" بهترین راه حل و رفع این مشکل تا به امروز عینک های سه بعدی هستند. آنها سال ها پیش ظاهر شدند. خالق آنها یک دانشمند آمریکایی متخصص در زمینه گرافیک کامپیوتری و علوم کامپیوتر - ایوان ساترلند - در نظر گرفته می شود. او برنامه Sketchpad را ایجاد کرد که امکان ایجاد اشیاء اولیه از گرافیک سه بعدی را فراهم کرد. او همچنین عینک های سه بعدی ساخت.

اولین تحولات دارای اشکال حجیم بودند که فضای زیادی را اشغال می کردند. اما آنها دقیقاً ارزشمندترین اکتشاف ساترلند هستند که به سختی می توان آن را دست بالا گرفت. این کشف ساترلند بود که ثمره تخیلات نویسندگان علمی تخیلی را به واقعیت تبدیل کرد. در عین حال، شایان ذکر است که روش شاتر از سال 1858 شناخته شده است (تصاویر به طور متناوب برای هر چشم نشان داده می شد).

ویدئوی شبه حجمی یا بهتر است بگوییم اطلاعات (تصویر دو بعدی) که به بیننده منتقل می شود، به صورت جداگانه و موازی با یکدیگر جمع آوری می شود. مغز انسان "تصاویر" دریافتی را پردازش می کند و یک تصویر استریوسکوپی را تشکیل می دهد تصویر سه بعدی. این طرح است که اساس ایجاد یک قالب 3 بعدی (فیلم، عکس) است. این روش به مرحله بعدی پیشرفت سینما تبدیل شد. سینما این فرصت را دارد که تماشاگر را در واقعیتی که روی پرده رخ می‌دهد غوطه‌ور کند و او را به مشارکت مستقیم در رویدادهای فیلم تبدیل کند.

برای فیلمبرداری سه بعدی از دو دوربین همگام استفاده می شود که در فاصله مشخصی از یکدیگر قرار دارند. و فناوری IMAX 3D به یک دوربین با دو لنز نیاز دارد، آنها در زوایای مختلف قرار دارند. در نتیجه برای هر چشم انسان تصاویر مشابهی گرفته می شود. پس از آن، آنها با هم جمع می شوند و یک تصویر سه بعدی را تشکیل می دهند. و پیشرفت در توسعه فناوری رایانه این امکان را برای کارگردانان فراهم کرده است که بدون استفاده از دوربین فیلم های سه بعدی سه بعدی بسازند. یکی از نمونه های روشن– فیلم آواتار اثر دی. کامرون. در آن، دنیای شگفت انگیز سیاره پاندورا داستانی است.

سینمای استریو توسعه یافت و روش های نمایش و تولید فیلم های سه بعدی تغییر کرد. در دهه پنجاه قرن بیستم، روش آناگلیف در آمریکا بسیار محبوب بود - بینندگان فیلم را با عینک هایی با فیلترهای آبی و قرمز تماشا کردند. اینها عینک های مقوایی معروف هستند که در سراسر جهان و روسیه رایج هستند.

تصاویر کدگذاری شده بر اساس این اصل رنگ های مختلفی دارند (آنها به سادگی با سایه ها رنگ آمیزی می شوند). عینک های سه بعدی با فیلترهای نوری ویژه درج شده به چشم ما کمک می کند تا قسمتی را که برای آن در نظر گرفته شده است ببیند. اما بدون عینک تصویر تار می شود. عیب این روش مستقیماً به رنگ ها مربوط می شود، به طور مشخص تر رندر ناقص رنگ ها است.

اما این عینک ها تصاویر سه بعدی "غیرفعال" را ایجاد می کنند (بر اساس اصل فیلم عقب انداز الگو)، آنها نیازی به باتری ندارند و هزینه آنها بسیار ارزان تر است. روش شاتر (کسوف) با یکی دیگر از ویژگی های بینایی انسان مرتبط است - اینرسی (واکنش بصری فرد نسبت به یک جسم متحرک کمی تأخیر دارد). فن آوری پیشرفته XpanD که بیشتر در سینماها استفاده می شود، اما فناوری های nVidia 3D Vision در خانه استفاده می شود. آنها بر اساس این ویژگی ها هستند.

در نتیجه، تصاویر به طور متناوب برای هر چشم نشان داده می شوند و لنزهای عینک تیره می شوند. این روش از سال 1858 شناخته شده است، اما کاستی های آن هنوز اصلاح نشده است. یکی از معایب این روش خستگی شدید چشم است. مثل پلک زدن زیاد است، سعی کنید مدتی پلک بزنید، خسته می شوید؟ بله، علاوه بر این، عینک به پل بینی فشار می آورد، به علاوه اشیاء سریع روی تلویزیون کمی تار می شوند.

از آغاز هزاره جدید، مفهوم "3D" به طور محکم در زندگی روزمره ما جا افتاده است. اول از همه، ما آن را با سینما، عکاسی یا انیمیشن مرتبط می کنیم. اما اکنون کمتر کسی پیدا می شود که حداقل یک بار در زندگی خود در مورد محصول جدیدی مانند چاپ سه بعدی نشنیده باشد.

چیست و چه فرصت های جدیدی در خلاقیت، علم، فناوری و زندگی روزمرهفناوری های چاپ سه بعدی برای ما به ارمغان می آورد، ما سعی خواهیم کرد مقاله زیر را درک کنیم.

اما ابتدا کمی تاریخچه. اگرچه در چند سال اخیر فقط صحبت های زیادی در مورد چاپ سه بعدی شده است، این فناوری در واقع مدت زیادی است که وجود داشته است. در سال 1984، چارلز هال فناوری چاپ سه بعدی را برای بازتولید اشیاء با استفاده از داده های دیجیتالی توسعه داد و دو سال بعد تکنیک استریولیتوگرافی را نامگذاری و ثبت اختراع کرد.

در همان زمان، این شرکت اولین چاپگر سه بعدی صنعتی را توسعه و ایجاد کرد. متعاقباً، باتوم توسط شرکت 3D Systems گرفته شد، که در سال 1988 یک مدل چاپگر برای چاپ سه بعدی در خانه SLA - 250 توسعه داد.

در همان سال، مدل سازی رسوب ذوب شده توسط اسکات گرامپ اختراع شد. پس از چندین سال سکوت نسبی، در سال 1991 Helisys فناوری تولید اشیاء چند لایه را توسعه و به بازار عرضه کرد و یک سال بعد، در سال 1992، اولین سیستم لحیم کاری لیزری انتخابی در DTM راه اندازی شد.

سپس در سال 1993 شرکت Solidscape تاسیس شد که شروع به کار کرد تولید سریالپرینترهای جوهرافشان که می توانند قطعات کوچکی را با پرداخت سطح عالی با هزینه نسبتا کم تولید کنند.

در همان زمان، دانشگاه ماساچوست فناوری چاپ سه بعدی مشابه را به ثبت رساند تکنولوژی جوهر افشانپرینترهای دو بعدی معمولی اما، شاید، اوج توسعه و محبوبیت پرینت سه بعدی هنوز در قرن بیست و یکم جدید اتفاق افتاده است.

در سال 2005، اولین چاپگری که قادر به چاپ رنگی بود ظاهر شد، این زاییده فکر شرکت Z Corp به نام Spectrum Z510 است و به معنای واقعی کلمه دو سال بعد اولین چاپگری که قادر به تولید 50٪ از اجزای خود بود ظاهر شد.

در حال حاضر، دامنه امکانات و کاربردهای پرینت سه بعدی به طور مداوم در حال افزایش است. معلوم شد که همه چیز در معرض این فناوری ها قرار دارد - از رگ های خونی گرفته تا صخره های مرجانی و مبلمان. با این حال، ما در مورد زمینه های کاربرد این فناوری ها کمی بعد صحبت خواهیم کرد.

بنابراین، پرینت سه بعدی چیست؟

به طور خلاصه، این ساخت یک شی واقعی بر اساس یک مدل سه بعدی ایجاد شده در رایانه است. سپس مدل سه بعدی دیجیتال در قالب فایل STL ذخیره می شود و پس از آن چاپگر سه بعدی که فایل را برای چاپ خروجی می دهد، محصول واقعی را تشکیل می دهد.

فرآیند چاپ به خودی خود مجموعه ای از چرخه های تکراری است که با ایجاد مدل های سه بعدی، اعمال لایه ای از مواد مصرفی بر روی میز کار (آسانسور) چاپگر، انتقال میز کار به پایین تا سطح لایه نهایی و حذف آن مرتبط است. زباله از سطح میز.

چرخه ها به طور مداوم یکی پس از دیگری دنبال می شوند: لایه بعدی مواد روی لایه اول اعمال می شود، آسانسور دوباره پایین می آید و به همین ترتیب تا زمانی که محصول نهایی روی میز کار قرار گیرد.

چاپگر سه بعدی چگونه کار می کند؟

استفاده از پرینت سه بعدی یک جایگزین جدی است روش های سنتینمونه سازی و تولید در مقیاس کوچک. یک چاپگر سه بعدی یا سه بعدی، بر خلاف معمولی که نقاشی های دو بعدی، عکس ها و غیره را روی کاغذ نمایش می دهد، امکان خروجی اطلاعات حجمی، یعنی ایجاد اشیاء فیزیکی سه بعدی را فراهم می کند.

در حال حاضر تجهیزات این کلاس می توانند با رزین های فوتوپلیمر کار کنند. انواع مختلفنخ پلاستیک، پودر سرامیک و خاک رس فلزی.

پرینتر سه بعدی چیست؟

اصل عملکرد یک چاپگر سه بعدی مبتنی بر اصل ایجاد تدریجی (لایه به لایه) یک مدل جامد است که همانطور که گفته شد از یک ماده خاص "رشد" شده است که کمی بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت. از مزایای پرینت سه بعدی نسبت به روش های معمولی و دستی ساخت مدل ها می توان به سرعت بالا، سادگی و هزینه نسبتا کم اشاره کرد.

به عنوان مثال، ایجاد یک قطعه با دست می تواند مدت زمان زیادی طول بکشد - از چند روز تا چند ماه. از این گذشته ، این نه تنها خود فرآیند تولید را شامل می شود، بلکه کارهای اولیه - نقشه ها و نمودارهای محصول آینده را نیز شامل می شود که هنوز چشم انداز کاملی از نتیجه نهایی ارائه نمی دهد.

در نتیجه هزینه های توسعه به طور قابل توجهی افزایش می یابد و زمان از توسعه محصول تا تولید انبوه افزایش می یابد.

فن آوری های سه بعدی حذف کامل کار دستی و نیاز به انجام نقشه ها و محاسبات روی کاغذ را امکان پذیر می کند - از این گذشته ، این برنامه به شما امکان می دهد مدل را از تمام زوایای موجود در صفحه مشاهده کنید و کاستی های شناسایی شده را نه در طول فرآیند ایجاد حذف کنید. همانطور که در مورد دست ساز، و به طور مستقیم در طول توسعه و ایجاد یک مدل در چند ساعت.

در عین حال، احتمال خطاهای ذاتی کار دستی عملاً از بین می رود.

چاپگر سه بعدی چیست: ویدئو

فناوری های چاپ سه بعدی مختلفی وجود دارد. تفاوت بین آنها در روش اعمال لایه های محصول است. بیایید به موارد اصلی نگاه کنیم.

رایج ترین آنها SLS (لامینیت لیزری انتخابی)، NRM (رسوب لایه مذاب) و SLA (استریولیتوگرافی) هستند.

اکثر استفاده گستردهبه لطف سرعت بالای ساخت اشیاء، استریولیتوگرافی یا فناوری SLA توسعه یافته است.

تکنولوژی SLA

این فناوری به این صورت عمل می کند: یک پرتو لیزر به سمت یک فتوپلیمر هدایت می شود و پس از آن ماده سخت می شود.

یک ماده نیمه شفاف به عنوان فتوپلیمر استفاده می شود که تحت تأثیر رطوبت جو تغییر شکل می دهد.

پس از سفت شدن به راحتی می توان آن را چسب، ماشین کاری و رنگ آمیزی کرد. میز کار (آسانسور) در ظرفی با فوتوپلیمر قرار دارد. پس از عبور پرتو لیزر از پلیمر و سخت شدن لایه، سطح کار میز به سمت پایین حرکت می کند.

تکنولوژی SLS

تف جوشی معرف های پودری تحت تأثیر پرتو لیزر - همچنین به عنوان SLS شناخته می شود - تنها فناوری چاپ سه بعدی است که در ساخت قالب هایی برای ریخته گری فلز و پلاستیک استفاده می شود.

مدل های پلاستیکی دارای خواص مکانیکی عالی هستند که به لطف آن می توان از آنها برای ساخت محصولات کاملاً کاربردی استفاده کرد. فناوری SLS از موادی شبیه به مارک های محصول نهایی استفاده می کند: سرامیک، پلاستیک پودری، فلز.

ساختار یک چاپگر سه بعدی به این صورت است: مواد پودری بر روی سطح آسانسور اعمال می شود و تحت تأثیر پرتو لیزر به یک لایه جامد تبدیل می شود که با پارامترهای مدل مطابقت دارد و شکل آن را تعیین می کند.

تکنولوژی DLP

فناوری DLP یک تازه وارد در بازار چاپ سه بعدی است. امروزه دستگاه‌های چاپ استریولیتوگرافی به عنوان جایگزین اصلی برای تجهیزات FDM هستند. چاپگرهای این نوع از فناوری پردازش نور دیجیتال استفاده می کنند. بسیاری از مردم تعجب می کنند که چاپگر سه بعدی این نمونه با چه چیزی چاپ می کند؟

به جای فیلامنت پلاستیکی و سر گرمایش، از رزین های فوتوپلیمر و پروژکتور DLP برای ایجاد اشکال سه بعدی استفاده می شود.

در زیر می توانید نحوه عملکرد پرینتر سه بعدی را مشاهده کنید:

وقتی برای اولین بار در مورد چاپگر سه بعدی DLP شنیدید، آن چیست - یک سوال کاملا منطقی. با وجود نام پیچیده، دستگاه تقریباً هیچ تفاوتی با سایر دستگاه های چاپ رومیزی ندارد. به هر حال، توسعه دهندگان آن، به نمایندگی از شرکت
شرکت فناوری QSQM قبلاً اولین نمونه های تجهیزات پیشرفته را راه اندازی کرده است. به نظر می رسد این است:

تکنولوژی EBM

شایان ذکر است که فناوری‌های SLS/DMLS با تنها فناوری‌های موجود در این زمینه فاصله زیادی دارند. در حال حاضر، ذوب پرتو الکترونی به طور گسترده ای برای ایجاد اجسام فلزی سه بعدی استفاده می شود. تحقیقات آزمایشگاهینشان داد که استفاده از سیم فلزی برای رسوب لایه به لایه در ساخت قطعات با دقت بالا بی اثر است، بنابراین مهندسان توسعه دادند. مواد خاص- خاک رس فلزی

خاک رس فلزی مورد استفاده به عنوان جوهر در هنگام ذوب پرتو الکترونی از مخلوطی از چسب آلی، براده های فلزی و مقدار معینی آب ساخته شده است. برای تبدیل جوهر به یک جسم جامد، باید آن را تا دمایی گرم کرد که در آن چسب و آب بسوزد و براده ها به هم جوش بخورند و به صورت یکپارچه درآیند.

چاپگر سه بعدی EBM: چگونه کار می کند

قابل ذکر است که این اصلهمچنین هنگام کار با چاپگرهای SLS استفاده می شود. اما برخلاف آن‌ها، دستگاه‌های EBM به جای پرتو لیزر، پالس‌های الکترونیکی هدایت‌شده تولید می‌کنند تا رس فلزی را ذوب کنند. باید گفت که این روشکیفیت چاپ بالا و رندر عالی از جزئیات کوچک را تضمین می کند.

امروزه فقط چاپگرهای صنعتی با استفاده از فناوری EBM به فروش می رسند. در اینجا ظاهر یکی از آنها به شرح زیر است:

ویدئوی زیر به وضوح توانایی های یک چاپگر سه بعدی سازگار با ذوب پرتو الکترونی را نشان می دهد:

فناوری HPM (FDM) HPM

این امکان را فراهم می کند که نه تنها مدل ها، بلکه قطعات نهایی نیز از ترموپلاستیک های استاندارد، ساختاری و با کارایی بالا ایجاد شود. این تنها فناوری است که از ترموپلاستیک های درجه تولید برای ارائه استحکام مکانیکی، حرارتی و شیمیایی بی نظیر به قطعات استفاده می کند.

چاپ HPM تمیز، استفاده آسان و مناسب برای استفاده اداری است. قطعات ترموپلاستیک مقاوم هستند دمای بالا، استرس مکانیکی، معرف های شیمیایی مختلف، محیط های مرطوب یا خشک.

مواد کمکی محلول امکان ایجاد اشکال، حفره‌ها و حفره‌های پیچیده چند سطحی را فراهم می‌کنند که دستیابی به آنها با استفاده از روش‌های مرسوم مشکل‌ساز خواهد بود. پرینترهای سه بعدی با استفاده از فناوری HPM با حرارت دادن مواد به حالت نیمه مایع و اکسترود کردن آن بر اساس مسیرهای تولید شده توسط کامپیوتر، قطعات را لایه به لایه ایجاد می کنند.

برای چاپ با استفاده از فناوری HRM، از دو ماده مختلف استفاده می شود - یکی (اصلی) شامل قسمت تمام شده و دیگری کمکی است که برای پشتیبانی استفاده می شود. رشته‌های هر دو ماده از محفظه‌های چاپگر سه‌بعدی به داخل هد چاپ می‌رسند، که بسته به تغییر مختصات X و Y حرکت می‌کند و مواد را ذوب می‌کند و لایه فعلی را ایجاد می‌کند تا زمانی که پایه به پایین حرکت کند و لایه بعدی شروع شود. .

وقتی پرینتر سه بعدی ساخت قطعه را کامل کرد، تنها چیزی که باقی می ماند این است که مواد کمکی را به صورت مکانیکی جدا کرده یا آن را حل کنید. مواد شوینده، پس از آن محصول آماده استفاده است.

جالب اینجاست که این روزها نه تنها چاپگرهای HPM رومیزی خودکار، بلکه دستگاه هایی برای چاپ دستی نیز محبوب هستند. علاوه بر این، درست است که آنها را نه دستگاه های چاپ، بلکه قلم هایی برای ترسیم اشیاء سه بعدی بنامیم.

قلم ها مانند چاپگرها و با استفاده از فناوری همجوشی لایه به لایه ساخته می شوند. نخ پلاستیکی به دسته وارد می شود، جایی که به قوام مورد نظر ذوب می شود و بلافاصله از طریق یک نازل مینیاتوری به بیرون فشرده می شود! با مهارت مناسب، چهره های تزئینی اصلی زیر را دریافت می کنید:

و البته، درست مانند فناوری ها، خود چاپگرها نیز با یکدیگر تفاوت دارند. اگر چاپگری دارید که طبق SLA کار می کند، استفاده از فناوری SLS روی آن غیرممکن خواهد بود، یعنی هر چاپگر فقط برای یک فناوری چاپ خاص ساخته شده است.

پرینت سه بعدی رنگی

این فناوری تنها در نوع خود است که به شما امکان می دهد اشیاء را در طیف وسیعی از سایه های موجود بدست آورید. قابل توجه است که رنگ آمیزی محصولات به طور مستقیم در طول ساخت آنها رخ می دهد. با کمک آن، اشیاء فوتورئالیستی به دست می آیند. این همان چیزی است که باعث علاقه واقعی طراحان به آن می شود.

اغلب از پودر گچ به عنوان ماده اولیه استفاده می شود. برس ها و غلطک ها یک لایه نه چندان ضخیم از مواد مصرفی را تشکیل می دهند. در مرحله بعد، با استفاده از یک سر متحرک، ریز قطره های یک ماده چسب مانند به قسمت های مورد نیاز زده می شود (قبل از این به رنگ دلخواه رنگ می شود). از نظر ترکیب شبیه سیانواکریلات است. یک شی چند رنگ تمام شده لایه به لایه ایجاد می شود. درمان نهایی محصول با سیانواکریلات باعث درخشندگی و استحکام آن می شود.

پرینترهای سه بعدی رنگی صنعتی و رومیزی

بازار مدرن چاپگرهای سه بعدی چند رنگ مختلف را ارائه می دهد. با کمک آنها، اشیاء رنگارنگ در خانه ایجاد می شود. اکثر واحدها برای استفاده حرفه ای در نظر گرفته شده اند.

چاپ رنگی حرفه ای بر روی چاپگر سه بعدی با استفاده از موارد زیر انجام می شود:

1. خط کش Zprinter از برند معروف 3D Systems. این دستگاه ها می توانند اشیاء بزرگ و چند رنگ ایجاد کنند. مجهز به 5 کارتریج و سیستم بارگیری خودکار پودر. این فناوری تقریباً 100٪ خودکار است، بنابراین تنظیم یا کنترل فرآیند چاپ ضروری نیست. وزن این مدل ها حدود 340 کیلوگرم است. قیمت از 90-130 هزار دلار متغیر است.

2. چاپگر سه بعدی تمام رنگی Мсor Iris. محصولات چند رنگ با چسباندن تکه های کاغذ به یکدیگر ایجاد می شوند. این واحد از Mcor Technologies Ltd مدل های فوتورئالیستی سه بعدی با شاخص های قدرت خوب ایجاد می کند. می تواند تا یک میلیون رنگ ایجاد کند. قیمت 15 هزار تومان

مدل های دسکتاپ برای مصارف خانگی:

1. چاپگر سه بعدی رنگی لمس سه بعدی. این دستگاه با استفاده از فناوری FDM کار می کند. این مدل را می توان به یک، دو یا حتی سه سر اکستروژن مجهز کرد. با پلاستیک ABS یا PLA کار می کند. وزن آن کمتر از 38 کیلوگرم نیست. هزینه - حدود 4 هزار دلار.

2. چاپگر سه بعدی سه رنگ BFB 3000 RANTHER - اولین چاپگر رنگی که به بازار عرضه شد. امروز ارزش آن حدود 2.5 هزار دلار است. یک نخ پلاستیکی استاندارد به عنوان ماده کار استفاده می شود. برای کار به یک نخ سه رنگ نیاز دارید.

3. یکی از ارزان ترین مدل ها РroDesk3D است. یک سیستم پنج کارتریج برای ایجاد محصولات استفاده می شود. امکان کار با پلاستیک PLA یا ABS وجود دارد. چاپگر مجهز به سیستم تنظیم خودکار است. قیمت آن فقط 2 هزار تومان است. متأسفانه نمی توان به خود بالید عملکرد بالاوضوح چاپ

کاربردهای پرینت سه بعدی

پرینت سه بعدی فرصت های زیادی را برای آزمایش در زمینه هایی مانند معماری، ساخت و ساز، پزشکی، آموزش، طراحی لباس، تولید در مقیاس کوچک، جواهرات و حتی در صنایع غذایی باز کرده است.

به عنوان مثال، در معماری، چاپ سه بعدی به شما امکان می دهد مدل های سه بعدی از ساختمان ها، یا حتی کل مناطق کوچک را با تمام زیرساخت ها ایجاد کنید - میادین، پارک ها، جاده ها و روشنایی خیابان ها.

به لطف کامپوزیت گچ ارزان قیمت مورد استفاده در این مورد، هزینه مدل های تمام شده تضمین می شود. و بیش از 390 هزار سایه CMYK به شما این امکان را می دهد که هر یک، حتی جسورانه ترین تخیل یک معمار را در رنگ مشاهده کنید.

چاپگر سه بعدی: کاربرد در زمینه ساخت و ساز

در ساخت و ساز، دلایل زیادی وجود دارد که فرض کنیم در آینده نزدیک روند ساخت ساختمان ها بسیار سریع تر و آسان تر خواهد شد. مهندسان کالیفرنیایی یک سیستم پرینت سه بعدی برای اجسام بزرگ ساخته اند. این بر اساس اصل جرثقیل ساختمانی کار می کند و دیوارها را از لایه های بتن برپا می کند.

چنین چاپگری می تواند یک خانه دو طبقه را تنها در 20 ساعت بسازد.

پس از آن کارگران فقط باید کارهای تکمیلی را انجام دهند. چاپگرهای سه بعدی خانه سه بعدی به تدریج در حال کسب جایگاه قدرتمندی در تولید در مقیاس کوچک هستند.

این فناوری‌ها عمدتاً برای تولید محصولات انحصاری مانند اشیاء هنری، مجسمه‌ها استفاده می‌شوند بازی های نقش آفرینی، نمونه های اولیه از مدل های محصولات آینده یا هر بخش ساختاری.

در پزشکی، به لطف فناوری های چاپ سه بعدی، پزشکان این فرصت را دارند که نسخه هایی از اسکلت انسان را بازسازی کنند، که به آنها امکان می دهد تکنیک هایی را با دقت بیشتری تمرین کنند که تضمین موفقیت آمیز عملیات را افزایش می دهد.

پرینترهای سه بعدی به طور فزاینده ای در زمینه پروتز در دندانپزشکی مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا این فناوری ها امکان تولید پروتزهای مصنوعی را بسیار سریعتر از ساخت سنتی فراهم می کند.

چندی پیش، دانشمندان آلمانی یک فناوری برای به دست آوردن توسعه دادند پوست انسان. در تولید آن از ژل به دست آمده از سلول های دهنده استفاده می شود. و در سال 2011، دانشمندان موفق به تکثیر کلیه زنده انسان شدند.

همانطور که می بینید، امکاناتی که پرینت سه بعدی تقریباً در تمام زمینه های فعالیت انسانی باز می کند واقعاً بی حد و حصر است.

چاپگرهایی که شاهکارهای آشپزی خلق می کنند، پروتزها و اعضای بدن انسان، اسباب بازی ها و وسایل کمک بصری، لباس و کفش را تولید می کنند، دیگر حاصل تخیل نویسندگان داستان های علمی تخیلی نیستند، بلکه واقعیت های زندگی مدرن هستند.

و چه افق های دیگری در سال های آینده برای بشریت باز خواهد شد ، شاید این فقط با تخیل خود شخص محدود شود.