Реферат: Перспективы развития 3D-технологий

Модели для 3D принтеров могут создавать только специалисты, и занимает данный процесс достаточное количество времени. Но сейчас, в связи с стремительным становлением и совершенствованием коммуникаций, шаблоны стали доступны каждому. Ещё одно достоинство при производстве с помощью 3D принтеров - сведение роли человеческого фактора практически к нулю. Каждое полученное изделие в точности будет дублировать черты исходного объекта.

D принтеры и печать не используют вредные материалы и процессы, они безопасны. Так, компания Z Corporation использует в качестве строительных материалов вещества на водяной основе. Для повышения стойкости модели имеющиеся пустоты заполняются заполнены жидким воском. Высокая скорость является отличием этого концептуального устройства, работая быстрее конкурентов.

Возможности 3D - печати не имеют границ. На британском авиашоу в Фарнборо был представлен большой беспилотный самолёт, большая часть которого была воспроизведена методом трёхмерной печати. Самолёт Polecat - это летающий прототип, способный продемонстрировать работоспособность новой технологии 3d печати. К достоинствам такого получения деталей относится не только скорость, но и низкая цена таких деталей, а это - главная цель.

Мы находимся на пороге очередной революции, до сих пор скорость транспортировки информации значительно превосходила скорость транспортировки самого вещества. Высказывалась мысль, что нам ни когда не удастся преодолеть этот барьер. Однако если предположить, что уже в недалёком будущем любой сможет скачать себе 3d модель любого устройства и тут же её распечатать, то налицо преодоление барьера.

Важнейшими (и чуть ли не единственными) источниками, пригодными для продажи, останутся запасы энергии и универсальное сырьё для производства вещей, а также 3d принтеры.

Согласно данным компании IDC, к 2017 году поставки 3D-принтеров увеличатся в 10 раз, а ежегодные темпы роста продаж составят 29%. В связи с положительной статистикой, многие компании и фирмы начинают осваивать 3D технологии. В 2014 году 3D-принтеры промышленного и потребительского классов начнет выпускать Hewlett-Packard.

Также стало известно о том, что с января 2014 года немецкое объединение Siemens будет пользоваться 3D-печатью для изготовления деталей и компонентов своих газовых турбин в промышленных масштабах.

Также существует отрасль, где 3D печать сможет полностью реализовать свои возможности - это пищевая промышленность.

На сегодняшний день уже существуют принтеры, способные приготовить фаст-фуд. Но самый большой потенциал имеет кондитерское производство. И за лидерство в этой сфере взялся ChefJet, 3D-принтер, который легко производит различные сладости. По словам экспертов, он поступит в продажу во второй половине 2014 года.

Форма изделий легко задается параметрами, что позволяет делать конфеты хоть в виде любимых героев кино, например, в форме Эдварда-руки-ножницы, хоть в форме розового атомного корабля. Также ChefJet Pro наверняка станет незаменимым помощником в деле изготовления украшений для свадебных тортов - фигурок жениха и невесты с реалистичными лицами.

4.Перспективы развития 3D - технологий

.1 Перспективы развития в 3D печати

Согласно недавнему исследованию «Рынок 3D печати (2013-2020)», опубликованному компанией «Markets and Markets» («M&M»), за период с 2013 года по 2020 год ежегодный прирост рынка 3D печати составит 23 %, в результате чего он вырастет к 2020 году до 8,4 млрд. долл. США.

На быстрый рост спроса трёхмерной печати влияют такие факторы, как инновационные технологии, широкий выбор материалов, начиная от полимеров и заканчивая живой тканью, государственное финансирование, новое законодательство, поддерживающее развитие технологий и огромный неосвоенный рынок. Кроме того, в 2014 году ожидается окончание срока действия патентов на метод селективного лазерного спекания (SLS), которое станет дополнительным стимулом для роста рынка трёхмерной печати. Географический анализ рынка 3D печати показывает, что его большая часть приходится на Соединенные Штаты, второе место занимает Европа. Ожидается, что к 2020 году Европа превзойдёт Америку по доходам на рынке трёхмерной печати.

. Программные ресурсы

Программные пакеты, позволяющие создавать трёхмерную графику, то есть моделировать объекты виртуальной реальности и создавать на основе этих моделей изображения, очень разнообразны. Последние годы явными лидерами в этой области являются коммерческие продукты:

DSMax - полнофункциональная профессиональная программная система для работы с трёхмерной графикой, разработанная компанией Autodesk. Работает в операционных системах Microsoft Windows и Windows NT (как в 32-битных, так и в 64-битных). Весной 2009 года выпущена двенадцатая версия этого продукта под названием «3ds Max 2010».- редактор трёхмерной графики. В настоящее время стала стандартом 3D графики в кино и телевидении. Первоначально разработана для ОСIrix (платформа SGI), затем была портирована под ОС GNU/Linux, Microsoft Windows и Mac OS. В настоящее время существует как для 32, так и для 64-битных систем.- легкая в применении трехмерная анимационная система, обладающая невероятной мощью. LightWave 3D обеспечивает все: от парящих логотипов до высококачественной анимации для кино и телевидения. Интуитивный интерфейс, мощный моделлер, превосходное управление анимацией, высочайшее качество рендеринга.- это 3D анимационное программное обеспечение применяемое при разработке игр, создании фильмов и телевизионных программ. В арсенале SOFTIMAGE XSI имеется полный набор инструментов для 3D моделирования, анимации и рендеринга. Базирующаяся на новой, чрезвычайно гибкой архитектуре, XSI обеспечивает 3D профессионалов беспрецедентной мощью и гибкостью для реализации самых невероятных творческих задумок.3D - это коммерческое программное обеспечение для трехмерного NURBS моделирования разработки Robert McNeel & Associates. Преимущественно используется в промышленном дизайне, архитектуре, корабельном проектировании, ювелирном и автомобильном дизайне, в CAD/CAM проектировании, быстром прототипировании, реверсивной разработке, а также в мультимедиа и графическом дизайне.4D - является универсальной комплексной программой для создания и редактирования трёхмерных эффектов и объектов. Позволяет моделировать объекты по методу Гуро. Поддержка анимации и высококачественного рендеринга.- программа для трёхмерного моделирования, созданная компанией Pixologic. Отличительной особенностью данного ПО является имитация процесса «лепки» 3d-скульптуры, усиленного движком трёхмерного рендеринга в реальном времени, что существенно упрощает процедуру создания требуемого 3d-объекта. Каждая точка содержит информацию не только о своих координатах XY и значениях цвета, но также и глубине Z, ориентации и материале. Это значит, что вы не только можете "лепить" трёхмерный объект, но и "раскрасить" его, рисуя штрихами с глубиной. То есть вам не придётся рисовать тени и блики, чтобы они выглядели натурально - ZBrush это сделает автоматически.- пакет для создания трёхмерной компьютерной графики, включающий в себя средства моделирования, анимации, рендеринга, постобработки видео, а также создания интерактивных игр. Особенностями пакета являются малый размер, высокая скорость рендеринга, наличие версий для множества операционных систем - FreeBSD, GNU/Linux, Mac OS X, SGI Irix 6.5, Sun Solaris 2.8 (SPARC), Microsoft Windows, SkyOS, MorphOS и Pocket PC. Пакет имеет такие функции, как динамика твёрдых тел, жидкостей и мягких тел, систему горячих клавиш, большое количество легко доступных расширений, написанных на языке Python.

Является свободным, открытым программным обеспечением для 3D-моделирования, доступное для всех основных операционных систем под GNU General Public License. Программа была разработана по заявке голландской анимационной студии NaN.D - программное обеспечение, система 3D-моделирования и компьютерной анимации. По оценке журнала «Компьютера» система может рассматриваться как хорошая альтернатива профессиональным пакетам.

В комплекте идет плагин-ориентированный процедурный движок, что делает K-3D очень универсальным и мощным пакетом. K-3D ориентирован на полигональное моделирование, и включает в себя основные инструменты для работы с кривыми и анимацией.3D - это бесплатная программа 3D-моделирования с открытым исходным кодом, на которую повлияли программы Nendo и Mirai от компании Izware. Программа получила название по названию технологии обработки полигонов, примененной в программе. Большинство пользователей называют её просто Wings. Wings 3D доступна для многих платформ, включая Windows, Linux и Mac OS X. Программа использует окружение и язык программирования Erlang. Программа не имеет поддержки анимации для крыльев.

6. Самые необычные применения 3D - технологий в печати

Сейчас технология 3D-печати уже не воспринимается как узконаправленная и дорогая услуга. Доступность и возможность применения различных материалов позволяют проводить самые неожиданные эксперименты. Например, голландская архитектурная студия Universe Architecture собирается построить первое в мире здание, секции которого напечатаны на гигантском 3D-принтере. Это далеко не единственный, хотя и впечатляющий пример необычного использования трёхмерной печати.

Спроектированный ландшафтный дом будет состоять из блоков 6×9 м. Для их изготовления планируется применять гигантский принтер D-образной формы. В качестве строительного материала используется смесь из песка и целого ряда полимерных добавок.

В последние годы 3D-печать используется уже не только и не столько для моделирования.

С помощью 3D-принтеров решают всё более сложные инженерные задачи на Земле и за её пределами. На них изготавливают протезы, детали штурмовых винтовок и миниатюрные летательные аппараты.

Директор лаборатории синтеза Корнельского университета Ход Липсон продолжает работать над созданием 3D-принтера, способного печатать ткани и органы человека. Неожиданно органичное сочетание получили высокие технологии и высокая мода. В начале 2011 года студенты двух шведских колледжей искусств обрели мировую известность благодаря созданию Melonia - первых модельных туфель, напечатанных 3D-принтером. При их изготовлении не только используются точно снятые размеры по скану стопы, но и учитываются все её индивидуальные особенности.

Работы над повышением всеядности принтеров позволяют уже сейчас использовать их для создания достаточно прочных изделий из разнородных материалов с требуемым набором свойств. В будущем возрастёт число компонентов, пригодных в качестве сырья, равно как и улучшится качество создаваемых предметов.

По мере удешевления конструкции и снижения себестоимости произойдёт типичная подмена продаж функций продажами устройств. Всё больше людей будут осознавать целесообразность приобретения персонального принтера вместо размещения заказов онлайн и их выполнения на стороне.

Оптимисты предсказывают технологический рай, в котором царствует концепция индивидуализма. Большинство вещей созданы самостоятельно либо по частным заказам. Черчение вновь в почёте, а основами проектирования обладает чуть ли не каждый. Люди любят и постепенно учатся творить, что положительно влияет на их мышление и личностные качества. Ещё до появления доступных 3D-принтеров российский фантаст Сергей Лукьяненко описывал расу геометров с похожими чертами и направлением развития.

Пессимисты, которых в данном случае хочется назвать реалистами, воспринимают доступную 3D-печать как социально опасную технологию двойного назначения. Наверняка она заставит правительства выдумать множество новых запретов, поскольку ряд людей вознамерится первым делом применить её в не совсем законных сферах.

D-принтеры позволят легче воплотить мечты, а их характер зачастую пугающий. Впрочем, на первых порах можно обойтись и действующими ныне законами, трактуя их в соответствии с новыми возможностями.

Как и любая новая технология, 3D-печать даёт возможность легче реализовать свой творческий потенциал любому человеку независимо от его наклонностей. Остаётся надеяться, что отдельные злоупотребления не приведут к жёстким ограничительным мерам, как это уже было раньше со многими другими новинками.

Список использованных источников

<http://partmaker.ru/>

<http://3dp.su/razvitie-texnologij-3d-pechati/>

<http://blogerator.ru/page/3d-pechat-industrialno-cifrovaja-revoljucija-3d-printer-makerbot-cena-opisanie-perspektivy-1>

<http://www.midgart.ru/history.html>

<http://hostingkartinok.com/news/4768/>

<http://www.gazeta.ru/science/2012/11/12_a_4848441.shtml>

<http://www.printer3d.su/technology>

<http://ru.wikipedia.org/wiki/3D-%EF%F0%E8%ED%F2%E5%F0>

<http://traditio-ru.org/wiki/Трёхмерная_графика>

http://www.computerra.ru/