Form3で３Dテクスチャのある造形を３Dプリントするとどのようにプリントされるのか？３Dテクスチャのディティールがどこまで表現されるのか？

＜テクスチャとは＞
テクスチャとは3DCGにおいて、立体物の質感を表現するために使われる画像のことです。
テクスチャを貼り付けて、よりリアルな質感を出す手法をテクスチャマッピングと言います。
3次元コンピュータグラフィックスで作成された3Dモデルの表面に質感を与えるための手法です。

この、テクスチャを３Dプリンターでプリントするとどのような表現に仕上がるのかを見ていきます。

プリントする３Dテクスチャの形状とサイズ

３Dテクスチャのサイズ : 34mm(縦)×34mm(横)×4mm(高さ)
こちらの板状の造形に３Dテクスチャを貼り付けてプリントしていきます。

プリントする３Dテクスチャの模様

こちらが今回プリントする３Dテクスチャの模様の種類になります。
図形やSF系の３Dテクスチャです。
今回プリントするテクスチャの3Dデータは、Zbrushと言う３Dソフトを使用して作製しています。

使用する光造形３Dプリンターと材料

今回使用する光造形3Dプリンターは、Form3です。
Form3は、高精細、滑らかな仕上がりが特徴の反転方式の光造形3Dプリンターです。

ソフトは、Form3の専用ソフトウェア PreFormを使用します。PreFormでは、プリントするデータ、プリント方向、サポートの付け方を設定することができます。

光造形3Dプリンター用の材料は、Form3専用スタンダードレジンのグレイレジンを使用します。

3Dプリンター用硬質スタンダードレジン

硬質スタンダードレジンは、光造形3Dプリンターにおいて最も一般的に使用されるレジンです。多様な用途に対応できる汎用性が高く、プロトタイピングから模型、フィギュアまで幅広い分野で活用されています。このタイプのレジンは、適度な強度と耐久性を持っており、扱いやすさとコスト面でも手頃な価格であるため、初心者から熟練者まで幅広く利用されています。

詳しくはこちら

今回、ソフトウェアPreFormでプリントするカップの3Dデータは、Zbrushという３Dソフトを使用して作製しています。

3Dプリントで検証したい内容

【検証】３Dテクスチャーを３Dプリントした場合のテクスチャのディティールの仕上がりは？

３Dテクスチャーを３Dプリントした場合のテクスチャのディティールを検証していきます。
3Dデータ上のテクスチャが実際にどの程度表現できているのかを見ていきましょう。

サポート設定と積層ピッチ

サポート設定は、サポート設定なし 直付でのプリント
積層ピッチは、25ミクロン
こちらの設定でプリントしていきます。

PreFormでのプリント画面になります。

プリント2 回目(青い部分が今回検証するテクスチャです)
※一部今回のプリントではない3Dテクスチャも入っています。

3Dプリント結果

３Dテクスチャの３Dプリントの結果になります。
まず、今回３Dプリトした6種類のプリント内容をお伝えしていきます。
こちらの表では、プリント時間、レイヤー数、材料のボリューム数、材料コストが分かります。

プリント1回目 テクスチャの種類 A〜Dをプリントした場合
※１回のプリントで同時に、4個プリントしています。

プリント時間	レイヤー数	ボリューム	Total材料コスト	１個あたりのl材料コスト
6h45m	475層	32.20ml	7個＝605円	1個＝86円

プリント2回目 テクスチャの種類 E,Fをプリントした場合
※一部今回のプリントではない3Dテクスチャも入っています。

プリント時間	レイヤー数	ボリューム	Total材料コスト	１個あたりのl材料コスト
6h45m	475層	32.20ml	7個＝605円	1個＝86円

＜結果＞３Dテクスチャの３Dプリント表現

それでは３Dテクスチャの柄別にひとつずつ見ていきましょう。

テクスチャA 丸穴

３Dデータの凹凸の表現がそのまま3Dプリントできている。
丸い穴の部分もきれいに再現されている。
表面の平面部分もとても滑らかに仕上がっている。

テクスチャB 立法

３Dデータの凹凸の細かい表現がそのまま3Dプリントできている。
突起している立方体部分も１個ずつ高精細に再現されている。
表面に丸く積層跡が見えている。平面部分も滑らかに仕上がっている。

テクスチャC 三角錐

３Dデータの凹凸の細かい表現がそのまま3Dプリントできている。
突起している三角錐部分の先端の鋭さが１個ずつ高精細に再現されている。
平面部分もとても滑らかに仕上がっている。

テクスチャC 三角溝

３Dデータの凹凸の細かい表現がそのまま3Dプリントできている。
突起している溝部分の角の造形が高精細に再現されている。
平面部分もとても滑らかに仕上がっている。

テクスチャE SF機体

３Dデータの凹凸の細かい表現がそのまま3Dプリントできている。
パーツの凹凸の細かい部分までとても高精細に再現されている。
全体のディティールが良く、表面もとても滑らかに仕上がっている。

テクスチャF SF機体

3Dテクスチャの３Dプリントまとめ

今回のサイズでの３Dテクスチャのプリントは、全体的に3Dデータ通りに高精細にプリントできていました。
大きめな凹凸以外のさらに細かい部分の凹凸部分まで高精細にプリントできているものが多かったです。
平面部分がとても滑らかできれいな仕上がりになっていました。

まとめると、３Dテクスチャデータを光造形３DプリンターForm3で3Dプリントした場合の仕上がりは、ほぼ３Dデータ通りにプリントできる。細かいディティール部分まで表現可能です。
今回は前回の3Dテクスチャに比べて直線的で平面要素も含まれた３Dテクスチャでしたが、より３Dテクスチャの高精細さが見える結果でした。表面と角部分が特に滑らかにプリントできているのが分かります。

今回検証した100万円以下の価格帯での光造形3Dプリンターで、ここまでの高精細な３D表現ができるのは、Form3ぐらいかと思われます。
※今回のサイズでの表現精度になりますので、もっと大きな造形でプリントをする場合は仕上がりがまた変わってきます。

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