Таймлапсы фотополимерного 3D-принтера завораживают — модель как по волшебству вытягивается из ванночки. Читайте, как сделать идеальный таймлапс 3D-печати.
Вы наверняка видели их в социальных сетях и на многих платформах — таймлапсы 3D-принтеров добавляют мистику и научно-фантастический элемент в и без того футуристический процесс 3D-печати. Наблюдать за тем, как модели материализуются на 3D-принтере за считанные секунды, — захватывающее зрелище; создание таких видео самостоятельно может быть полезным и достойным контента.
Как перейти от 3D-печати к безупречному видео?
Хотя существует множество инструкций по отличным советам съемки таймлапсов — большинство из них посвящены 3D-печати FDM — а также по лучшим настройкам, если ваша установка включает OctoPrint или Klipper, в этой статье мы будем работать с фотополимерной 3D-печатью.
Существует несколько решений. Некоторые из них подключаются и работают, но требуют предварительных инвестиций. Другие могут быть сделаны с помощью камеры мобильного телефона, но требуют тщательного редактирования видео. Независимо от выбранного метода, отличный таймлапс фотополимерной 3D-печати может стать следующим крутым проектом, который произведет впечатление на друзей или вызовет лайки.
Идеальный таймлапс
Не видя хорошего таймлапса фотополимерной 3D-печати, трудно понять, почему его так сложно сделать. Большинство таймлапсов просто наводят камеру на интересующую точку и оставляют ее работать самостоятельно.
Однако фотополимерные 3D-принтеры постоянно двигаются вверх и вниз, чтобы разрушить связь между каждым новым отвержденным слоем и пленкой FEP на дне ванночки со смолой. Если бы этот процесс снимался в режиме таймлапс, то на видео получился бы размытый объект с бешеной телепортацией.
И наоборот, идеальный таймлапс покажет, как объект извлекается из ванночки с жидкой смолой, почти как по волшебству. Этого можно добиться с помощью автоспуска затвора, ручной постобработки или хитроумных трюков с использованием машинного зрения, и безусловно, это отличный контент, которым можно поделиться с друзьями или привлечь внимание социальных сетей.
Имея более четкое представление о том, как выглядит идеальный таймлапс, давайте рассмотрим несколько ключевых аспектов, которые необходимо учесть, прежде чем приступить к рассмотрению трех различных методов.
Подготовка к съемке таймлапса
Для каждого таймлапса фотополимерной 3D-печати характерны несколько вещей.
Первое и самое очевидное — камера должна иметь прямую видимость модели во время 3D-печати. Для этого обычно требуется снять защитный колпак и в зависимости от его размера и возможностей, вынести принтер за пределы корпуса. Таким образом, таймлапс можно снимать только в том случае, если 3D-принтер находится вдали от источников ультрафиолетового излучения (например, солнечного света или расположенных рядом гидропонных светильников) и в помещении с достаточной вентиляцией для рассеивания летучих органических соединений (ЛОС) смолы.
Защитный колпак 3D-принтера, если он прозрачный или почти прозрачный (возможно, с легким желтым или оранжевым оттенком), можно оставить на 3D-принтере, если он чистый и не поцарапанный. Таким образом, камера сможет снимать таймлапс снаружи, глядя через него. Если вы используете фотополимерный 3D-принтер и металлическим колпаком, его следует снять. Таким образом, камера (которая находится снаружи 3D-принтера) не будет мешать.
К сожалению, из-за размеров большинства любительских фотополимерных 3D-принтеров разместить камеру в самом устройстве (внутри колпака) довольно проблематично. Из-за очень короткого расстояния, которое не позволяет хорошо рассмотреть весь создаваемый отпечаток, и возможности повреждения камеры брызгами смолы, а также сложностей с установкой кабелей и т. п., такой вариант редко возможен.
Опять же, если вы снимаете колпак, делайте это только в хорошо проветриваемом помещении и в средствах индивидуальной защиты, таких как респиратор или маска N95. Если вы не знаете, какова вентиляция в вашей комнате для 3D-печати, полезным инструментом будет MadeWithLayers’ 3D Printer Emissions Sensor Array.
Камера
В зависимости от того, что есть в наличии (или что можно купить), камера может быть любой: от мобильного телефона и штатива до полноценной DSLR-камеры и штатива. Если вам нужен штатив для мобильного телефона, то существует множество моделей, способных спасти положение.
Исходя из этого, владельцы 3D-принтеров обычно используют три различных способа для съемки идеальных таймлапсов с фотополимерным 3D-принтером.
Метод №1: Автозатвор
Для тех, у кого есть доступ к более тонким камерам, выпускается множество готовых автоматических фотозатворов, позволяющих сделать снимок в нужный момент для таймлапса 3D-принтера.
Автозатвор — это, по сути, светозависимый резистор, который пользователь вставляет в УФ-источник 3D-принтера, что приводит к срабатыванию автозапуска каждый раз, когда включается УФ-лампа. Такие резисторы подключаются к портам автозапуска фотоаппаратов и были сделаны, например, для Sony. Для тех, у кого есть больше времени, чтобы возиться с созданием такого устройства, есть самодельный вариант от Makers Corner, как показано выше, который подключается к камерам с помощью 1/8″ AUX-триггеров.
Бэкэнд божественно прост: соберите все изображения в таймлапс с помощью DaVinci Resolve или аналогичной программы и он сразу же готов к публикации.
Метод №2: Ручная обработка
Фотополимерные таймлапсы по-прежнему возможны без доступа к камере или автотриггеру, но их постобработка занимает больше времени.
Используя любую камеру с поддержкой видео, снимите видео или таймлапс 3D-принтера со смолой. Убедитесь, что полученный результат совместим с принятыми в Blender или DaVinci Resolve типами файлов для импорта видео. Если нет, то воспользуйтесь онлайн-конвертером для преобразования в один из этих приемлемых типов файлов (например, MP4 для удобства или MOV для качества видео). После того как видео или таймлапс будут готовы, откройте их в Blender или DaVinci Resolve — это бесплатные программы для редактирования видео.
Далее есть два варианта очистки таймлапса в зависимости от технологии 3D-печати.
Для стереолитографических (SLA) 3D-принтеров, таких как Form 3 или Peopoly Moai, вручную удалите все кадры видео, на которых виден переход между слоями. Это единственный возможный способ (ручной) подготовки таймлапса. Это связано с тем, что в SLA 3D-принтерах используется лазер (в отличие от LCD 3D-принтеров, в которых используется экран), поэтому для полимеризации каждого слоя требуется разное время.
Для DLP и LCD 3D-принтеров, которые печатают каждый слой за одинаковое время, все немного проще. Измените частоту кадров или скорость воспроизведения видео так, чтобы кадр совпадал с моментом полимеризации каждого слоя.
Изменение частоты кадров или скорости воспроизведения занимает гораздо меньше времени, но может быть утомительным.
- Начните с удаления всех кадров, предшествующих началу первого слоя 3D-печати с нормальной скоростью. Это включает в себя гораздо более длинные слои, которые обычно являются первыми ~3-5 слоями каждой фотополимерной 3D-печати.
- Определите общее количество времени между одним слоем и следующим. Это можно сделать с помощью секундомера или по следующей формуле: общее время слоя = время экспозиции + задержка выключения света + расстояние подъема * скорость подъема * 2.
- Умножьте скорость воспроизведения на соотношение: общее время слоя / количество кадров в секунду исходного видео. Это и есть новая скорость воспроизведения. Установка такой скорости воспроизведения видео должна устранить все нежелательные кадры.
Поскольку этот метод имеет малую погрешность в расчетах, он может помочь увеличить задержку выключения света для смолы, что добавит дополнительное время, в течение которого пластина находится в нужном месте (для таймлапса), без переотверждения смолы. Это можно сделать, изменив профиль материала для смолы в большинстве слайсеров для фотополимерной 3D-печати, таких как Lychee Slicer.
Метод №3: Автоматическая обработка
Третий метод создания идеальных таймлапсов, который был представлен на Hackaday и разработан компанией Super Make Something, заключается в использовании машинного зрения для постобработки необработанного таймлапса 3D-печати из смолы.
Этот метод основан на использовании красного светодиода, который помещается поверх рабочей пластины, чтобы отфильтровать кадры, где двигатель движется между слоями. Компьютерное зрение отслеживает этот красный свет и удаляет все кадры, где он неподвижен или движется вниз. Это также улучшает таймлапс, устраняя такие распространенные проблемы, как мерцание. Весь необходимый код можно найти на GitHub проекта Super Make Something.
