Вторая жизнь ненужных вещей. Реставрация и модернизация старых вещей с помощью печати для них деталей на 3D-принтере из разных материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Московский финансово-промышленный университет "Синергия"

Направление подготовки - 072500 "Дизайн"

Кафедра дизайна и креатива

Выпускная квалификационная работа

Вторая жизнь ненужных вещей. Реставрация и модернизация старых вещей с помощью печати для них деталей на 3D-принтере из разных материалов

Москва

2015

Оглавление

Введение

Глава 1. Реставрация и модернизация вышедших из употребления ненужных предметов человеческого обихода

1.1 Понятие "Нand made" или вторая жизнь старых вещей в свете современных технологий

1.2 3D-моделирование как альтернатива утилизации и массовому производству промышленной продукции

Глава 2. Дизайн-проект сценографического оформления с использованием технологии печати на 3D-принтере

2.1 Креатив-проект "Театральное искусство в синтезе с 3D"

2.2 Использование технологии 3D-печати, ненужных вещей и их деталей в создании декораций для театральной постановки

2.3 Креативное использование ненужных вещей с применением 3D-моделирования в сценографическом решении спектакля

Глава 3. Технология изготовления декоративно-художественного оформления и 3D-печати

3.1 Королевский трон - сочетание старого стула - основы трона, драпировок и печати 3D

3.2 Рыцарские доспехи на основе ненужного манекена, фольги и моделирования 3D

3.3 Зеркало во дворце - синтез 3D с ненужной рамой и тканью

3.4 Технология 3D-печати моделей для театральной постановки: трона, доспехов рыцаря и зеркала, расходные материалы

Заключение

Список источников и литературы

Приложения

Введение

3D-печать имеет огромные фактически безграничные возможности. Технологический процесс печати в трехмерном измерении дает реальный шанс на порядок ускорить деятельность изобретателей, решение задач подготовки производства, а также в ряде случаев она интенсивно используется для производства готовой продукции.

3D-принтеры широко используются в прототипировании -- создании макета устройства для того, чтобы понять насколько хорошо оно будет работать на практике. Это очень актуально это для производства машин и электроники. Так, 3D-принтеры удачно использовали инженеры бренда Porsche для исследования тока машинного масла в трансмиссии автомобиля и компания Lockheed при создании беспилотного самолета Polecat, где множество деталей было получено при помощи 3D-печати. Более того, 3D-принтеры необходимы для изготовления форм и моделей в литейном производстве, ну или для решений проблем мелкосерийного производства; при производстве различного рода мелочей используемых в быту.

Благодаря 3D-печати настоящая революция ожидает рынки - текстильной и обувной промышленностей. Совсем недавно дизайнер Джошуа Харрис разработал проект 3D-принтера, который будет изготавливать одежду за считанные минуты и утилизировать старые вещи, не выходя из дома. Дизайнер считает, что необходимость в содержании торговых точек с товарами со временем отпадет, а предметы, необходиые в гардеробе люди будут заказывать на специальных носителях в цифровом формате, чтобы распечатать их на дому, а производством одежды будут заниматься не заводы по текстилю, а дизайнеры и программисты в офисах. Сокращение количества бутиков обуславливается надобностью строить на свободных местах новое жилье, так как по разным прогнозам к 2050 году в городах будет проживать 75% населения Земли. У проекта имеются и свои минусы -- отказ от привычных традиционных способов производства одежды оставит массу людей без работы, и потребуются огромнейшие ресурсы для их переобучения. Но идея Харриса находится в разработке, так как, еще не найден способ, произвести - компактную и высокоэффективную модель принтера для производства одежды.

Если говорить об архитектуре, то и здесь трехмерная печать весьма расширяет рамки возможного. К примеру, с помощью 3D - принтера в силах архитектора смоделировать фасад здания, возможно даже целый город и распечатать его в точную уменьшенную копию, чтобы представить заказчику. Распечатанные модели домов можно разместить на макете для показа плана застройки города. Новейшие технологии дают начало и смелым экспериментам в указанной отрасли. Если говорить о швейцарских архитекторах - Михаэле Хансмейере и Беньямине Дилленбургере, они в рамках собственного проекта "Цифровой гротеск" ("Digital Grotesque") распечатали на громадном 3D-принтере комнату площадью 16 кв. метров, украсив ее необыкновенными рельефами и узорами.

На практике, 3D-принтеры можно применять для печати домов из бетона. В дальнейшем эта технология вполне может быть применена при строительстве баз на других планетах, для исследования, но в случае, если будет решена проблема со слабой гравитацией. В обычном строительстве 3D-печать уже широко используется, в частности, в Китае, где каждый заказчик может без изменения стоимости выбрать конфигурацию комнат и за несколько дней распечатать дом своей мечты. Здесь уже есть свои рекордсмены. Китайская компания Yingchuang New Materials потратила двадцать миллионов юаней и двенадцать лет на разработку устройства, которое теперь может распечатывать дома со скоростью десяти сооружений в сутки на основе смеси из строительных отходов и цемента.

3D - печать позволит не только обеспечить людей жильем и одеждой, но и в может спасти человеку жизнь. 3D-принтеры активно применяются для печати человекоподобных тканей, элементов человеческих органов (почки, печень, легкие), сосудов, хрящей, костей, зубов и разного рода протезов. В качестве примера можно привести компанию Oxford Performance Materials, которая в 2011 года провела первую успешную операцию по имплантации пациенту куска черепа, напечатанного на 3D-принтере.

Направление под названием food - printing давно пересекло рамки научной фантастики. На нынешний момент в Москве действуют успешные компании, которые с помощью 3D-принтеров под заказ печатают из шоколада различные фигуры: например, машины, лица, статуэтки людей, необыкновенные узоры для тортов. Food - printing стремительно развивается, в дальнейшем на 3D-принтере можно будет распечатать фактически любое блюдо. На нынешний момент в проекте находится масса подобных принтеров для печати пищи: Foodini или Аtomium от Еlеctrolux Dеsign LАb.

Технология 3D-печати расширила возможности производства декоративных украшений, так как традиционный метод пластиковой формовки имеет свои пределы, а при помощи 3D-печати можно изготавливать продукцию очень сложной и необычной формы.

Есть масса магазинов в сети, где можно выбрать распечатанные на 3D-принтере украшения на различные вкусы. Но все-таки, как считают некоторые из экспертов, вряд ли 3D-печать будет иметь серьезную конкуренцию с традиционным ювелирным производством, имеющей в своей основе работу с драгоценными металлами и камнями, -- такое производство нерентабельно с точки зрения экономики, поэтому данные направления, всегда будут идти вместе.

Скорее всего, в 3D-печати есть и некая опасность, ведь с ее помощью можно быстро и недорого дешево изготавливать не только прототипы изделий и декоративные украшения, но и оружие. Например, в мае 2013 года сетевая организация Defense Distributed разработала настоящий пластмассовый пистолет, который мог скачать и напечатать на 3D-принтере каждый человек. В ближайшее время, после анонса изобретения Госдепартамент США предъявил категоричные требования изъять инструкции с web-site. В данный момент в некоторых странах мира производство, продажа, приобретение и владение оружием, напечатанным на 3D-принтере, объявлено вне закона.

Новые технологии могут служить не только на благо сферы потребителей, но и внести ощутимый вклад в восстановление окружающей среды. В 2013 году дизайнеры и инженеры предприятий Reef Arabia и Sustainable Oceans International разработали совместный проект по восстановлению экосистемы подводных рифов Персидского залива. При помощи крупных 3D-принтеров, работающих на основе идентичного по структуре песчаник, материала, они распечатали множество объектов в форме коралловых рифов и поместили их на дне океана у берегов Бахрейна. Уникальная форма искусственных рифов, максимально приближенная к реальной, это позволило восстановить популяцию полипов и предоставить место для укрытия от хищников множеству видов тропических рыб. У этого подобного способа улучшать экологию огромные перспективы, так считают специалисты в данной области.

Актуальность выпускной квалификационной работы "Вторая жизнь ненужных вещей. Реставрировать и модернизировать старые вещи с помощью печати для них деталей на 3D-принтере из разных материалов" заключается в перспективах развития новейших направлений. Практически все сферы человеческой жизни в скором времени охватит 3D-печать. Данный вид печати некое спасение и промышленности, и экологии планеты. В данной работе речь пойдет об использовании 3D-печати для создания театральных декораций, сценографического оформления постановки. Порой многие из творческих коллективов сталкиваются с проблемой, как и где найти ту или иную вещь для оформления сценического пространства. Или же как воплотить в жизнь самый дерзкий замысел сценографа. И тут на помощь приходит - 3D-принтер с 3D-печатью. Для театра это спасение и решение проблем. Старые ненужные вещи и 3D-печать - панацея в театральной сфере.

Целью выпускной квалификационной работы является - изучение и исследование 3D-печати и технологии указанного процесса.

Исходя из поставленной цели, мы можем смело обозначить следующий ряд задач:

1) Изучение информационных источников в области технологии 3D-печати.

2) Анализ технологического процесса печати на 3D-принтере.

3) Экскурс в историю возникновения печати на 3D-принтере.

4) Изучение деятельности Дэниела Уидрига (Daniel Widrig) - дизайнера в области печати на 3D-принтере.

5) Рассмотрение информационного материала в сфере "hand made" или вторая жизнь старых вещей в свете современных технологий.

6) Анализ 3D-моделирования как альтернативы утилизации и массовому производству промышленной продукции.

7) Рассмотрение использования 3D-печати в театральной среде, в области сценографии.

8) Подвести общие итоги, сделать выводы.

Объектом выпускной квалификационной работы является - технология 3D-печати.

Предметом выпускной квалификационной работы является - использование 3D-печати с использованием старых ненужных вещей, вышедших из употребления, в частности в театральной среде, в области создания сценографического оформления.

Структура выпускной квалификационной работы:

· Введение;

· Три главы;

· Заключение;

· Список использованной литературы и источников;

· Приложения.

Глава 1. Реставрация и модернизация вышедших из употребления ненужных предметов человеческого обихода

1.1 Понятие "Нand made" или вторая жизнь старых вещей в свете современных технологий

Сегодня все большую популярность приобретает Hand Made (Xенд Mейд). Что это такое и почему пользуется огромной популярностью в современном обществе?

С английского языка этот термин переводится - "ручная работа". Это направление, которое включает в себя изготовление подарков, предметов быта и поделки своими руками. Это оригинальная авторская работа в единственном экземпляре, которую невозможно повторить.

В прошлые века не было массового производства и все предметы быта и одежды изготавливались вручную, далее произошла техническая революция и пришла эпоха промышленного производства. К большому сожалению, изготовление вещей собственными руками вышло из моды.

На нынешнем этапе мы видим возрождение данного течения. Только теперь это - направление в искусстве. С течением времени навыки шитья, вышивания, лепки, создания аппликации, столярного искусства и пр. были забыты и растеряны, и сейчас это имеет достаточно высокую цену.

Навыки шитья, мастерства, изготовления своими руками радикально отличают творческую натуру из общей массы. В собственное творение мастер вкладывает душу, воображение, весь свой творческий арсенал - это метаморфоза уникальной идеи ноу-хау в необычное эксклюзивное изделие. Творчество дает огромный шанс выразить свою индивидуальность, взгляд на мир и отношение к людскому обществу, предоставляет возможность самореализации. Ведь изготавливая чудесные подарки своими руками, отдавая в них частицу своей души, мы дарим свою огромную любовь и уважение, а не только уникальный подарок.

Кроме того в понятие Hand Made входят вроде бы обыденные вещи, преображенные благодаря воображению, творческому полету, фантазии, таланту, эти вещи приобретают новую жизнь. Это могут быть - предметы гардероба, дополненные вышивками, аппликациями, росписью. Также посуда с росписью вручную. Вы можете преобразить любую вещь во что-то необычное, пронизанное хорошей энергетикой тепла, любви и творчества.

Принимая во внимание интерес к указанному направлению, появилось большое множество товаров для создания стиля "Hand Made". Здесь: многочисленная разнообразная фурнитура, необыкновенные материалы, фантазийные разработки. Автор может воплощать практически все, даже самые по-творчески дерзкие идеи и фантазии.

Hand Made имеет особенную атмосферу теплоты, задушевности, магии радости. Это то, чего так нам не хватает в нынешнем стремительном ритме жизни и внутриофисной борьбы. Hand Made явился из другой жизни. Он из уюта и красоты, заботы, внимания к близким людям. А нам зачастую хочется почувствовать хоть на секундочку прикосновение ласковой руки и оказаться в атмосфере, наполняющей нашу жизнь яркой палитрой и повышающей настроение.

Частенько Нand made - вещи рождаются, в тот момент, когда человек не находит то, что ему нужно в продаже, но он страстно желает иметь именно данную вещь. Тогда он начинает фантазировать, творить, реализует свои замыслы.

Ручная работа, точнее вещи созданные ею всегда незаменимы и эксклюзивны. Если даже другой человек пожелает повторить, все равно ничего не выйдет, двух одинаковых вещей не получится.

Манера, техника исполнения у каждого человека своя - индивидуальная. Понятие Нand made включает в себя не только изделие, изготовленное от начала до конца, но и переделанные, доработанные вещи. К примеру, создание чего - либо из ненужного материала или обновление старых вещей.

Изделия Нand made, как правило, имеют прекрасное качество. Каждая вещь продумана до мелочей. Ведь, именно автор делает и контролирует творческий процесс от начала до конца.

В сущности, термином Нand-made теперь означают "забавную вещицу, выполненную в единственном экземпляре (или ограниченным тиражом) и отражающую индивидуальный вкус ее владельца". Англоязычная Wikipedia подтверждает: "Hand-made - что-либо, сделанное как уникальный продукт, не предназначенное для массового производства". И дополняет: "Это не значит, что при изготовлении вообще не использовалось машин". Для того чтобы сделать глиняный кувшин, нужен гончарный круг, для того, чтобы изготовить одежду, нужна швейная машина.

Исходя из вышесказанного, можно использовать всеобъемлющий термин Нand-made для обозначения всего, что сделано человеческими руками: самосшитых игрушек, одежды и сумок, украшений, изделий из глины и стекла, вязаных и валяных из войлока вещей. Список можно продолжать, но он отнюдь не станет полным. Потому что фантазия мастеров (особенно русских) поистине неистощима.

Синтез Хэнд Мейд и 3D - печати как бы имеет место в реальный момент. Давайте совершим, как мы привыкли говорить, маленький исторический экскурс в историю развития цифровых технологий и картина как раз станет наиболее выразительой и полной.

В рамках Перекрестного Года культуры Англии и РФ в ГМИИ им. Очень хочется подчеркнуть то, что А.С. Пушкина также проходила выставка, как всем известно, Столичного музея дизайна "Британский дизайн: от Уильяма Морриса к Цифровой революции". Ни для кого не секрет то, что камерная по составу, но базовая по содержанию выставка - диалог искусства дизайна XIX и XXI веков. Все знают то, что в экспозиции были представлены двенадцать экспонатов именитых живописцев и дизайнеров XIX века из коллекции Музея Виктории и Альберта, Великобритания, г. Лондон и двадцать работ современных дизайнеров.

Переосмысляя актуальные проблемы времени, любая эра делает свою эстетику, на которую влияет как мировоззрение человека, развитие его, как люди привыкли выражаться, творческого мышления, так и технологический прогресс.

Дизайн зародился в середине XIX века в Англии, стране, где началась Промышленная революция. Само - собой разумеется, в этот период создание товаров становится серийным, ремесленника подменяет машинка. Очень хочется подчеркнуть то, что реакцией на это стало появление во 2-ой половине XIX века "Движения искусств и ремесел", во многом определившего развитие дизайна начала ХХ века.

Фаворит и идеолог движения - Уильям Моррис, воодушевленный трудами писателя и теоретика искусства Джона Рескина, выступал за сохранение богатых, как многие думают, государственных традиций декоративно-прикладного искусства. Эталоном для Морриса служил средневековый мастер-ремесленник, вручную изготавливающий каждую вещь. Мало кто знает то, что эстетика Морриса не была прямым копированием культурного наследия прошедшего. Надо сказать то, что в базе сделанной им художественной системы - синтез архитектуры, живописи и декоративного искусства.

Современник Уильяма Морриса - Кристофер Дрессер, стал первым, как многие думают, независящим и коммерчески удачным фабричным дизайнером. Очень хочется подчеркнуть то, что Дрессер находил новейшие, как все знают, зрительные формы - эстетически, как заведено, симпатичные, но не требующие для реализации сложных промышленных технологий. Само - собой разумеется, он подступал к дизайну исходя из убеждений функциональности: форма и материал должны соответствовать назначению вещи. Все знают то, что во многом на его взоры, опередившие время, воздействовало увлечение традициями искусства Стране восходящего солнца. Как бы это было не странно, но Дрессер не употреблял впрямую японские мотивы, не, в конце концов, пробовал их как раз копировать - он переосмыслил их, создав свою эстетику.

Мысль синтеза искусств Уильяма Морриса и многофункциональный подход Кристофера Дрессера определили пути предстоящего развития, как мы с вами постоянно говорим, английского дизайна.

В ХХ веке цифровые технологии сменили, как заведено выражаться, аналоговые и механические. Все знают то, что компьютерное моделирование, 3D печать, лазерная резка к началу 2000-х годов применялись уже для производства не только лишь, как мы привыкли говорить, отдельных деталей, да и законченных, как люди привыкли выражаться, промышленных изделий. Всем известно о том, что этот процесс получил заглавие "Цифровая революция" либо, как все говорят, "Новая индустриальная революция".

Экспозиция выставки построена по принципу диалога предметов, сделанных в XIX и ХХI веках. Как бы это было не странно, но это дает возможность оценить актуальность произведений основателей английского дизайна и так сказать проследить преемственность традиций в работах современных создателей.

Набросок Уильяма Морриса "Ветви ивы" (1887), представленный в экспозиции, стал основой для видеопроекции Кристофера Пирсона "Взгляни на свои стены" (2006). Возможно и то, что Пирсон при помощи современных технологий сделал "обои", набросок которых не статичен, а, наконец, меняется на поверхности стенки: распускаются бутоны цветов, растут ветки, опадают листья.

Выполненные Кристофером Дрессером с внедрением сплава предметы сервировки (1878) минималистичны; основное в них - материал и кропотливо разработанная форма. И даже не надо и говорить о том, что две пары ваз "Раскол" (2008) известного конструктора Захи Хадид из, как мы выражаемся, одного железного блока также так сказать лишены декоративных частей.

Кресло, сделанное шотландским архитектором Чарльзом Рени Макинтошем в 1917 году, имеет подчеркнуто лаконичный геометрический силуэт. Необходимо подчеркнуть то, что стул "Воплощение" (2002), изгибы которого повторяют контуры тела человека, спроектирован Джулианом Майором в минималистической эстетике.

Поиски метода визуализации музыки занимали живописцев и композиторов начала ХХ века. И действительно, английский мультимедиа-художник Дэвид Куайола воплотил их идеи в аудиовизуальной установки "Пейзажи Равеля" (2014), в какой звуки музыкальных произведений Мориса Равеля преобразуются на экране в изображения, напоминающие передвигающиеся ландшафты.

Выставка "Британский дизайн: от Уильяма Морриса к Цифровой революции" дозволит совершить лаконичный экскурс в прошедшее и будущее английского дизайна: от классиков XIX века к основным тенденциям современности.



Исходя из вышеизложенного мы можем наблюдать развитие Hand Made и 3D - печати, их синтез на настоящем этапе полностью оправдан. Это необходимое взаимо - дополнение и вторая жизнь вышедших из употребления вещей.

1.2 3D-моделирование как альтернатива утилизации и массовому производству промышленной продукции

Трёхмерная графика или 3D -- раздел компьютерной графики, совокупность приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), призванных обеспечить пространственно-временную непрерывность получаемых изображений. Больше всего применяется для создания изображений в архитектурной визуализации, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, печатной продукции, а также в науке и промышленности.

Трёхмерное изображение отличается от плоского построением геометрической проекции трёхмерной модели сцены на экране компьютера с помощью специализированных программ.

При этом модель может, как соответствовать объектам из реального мира, так и быть полностью абстрактной.

Для получения трёхмерного изображения требуются следующие шаги:

1. Моделирование -- создание математической модели сцены и объектов в ней.

2. Рендеринг (русск. визуализация) -- построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью.

Сцена (виртуальное пространство моделирования) включает в себя несколько категорий объектов:

Геометрия - построенная с помощью различных техник модель, например здание.

Материалы - информация о визуальных свойствах модели, например цвет стен и отражающая/преломляющая способность окон.

Источники света - настройки направления, мощности, спектра освещения

Виртуальные камеры - выбор точки и угла построения проекции

Силы и воздействия - настройки динамических искажений объектов, применяется в основном в анимации

Дополнительные эффекты - объекты, имитирующие атмосферные явления: свет в тумане, облака, пламя и пр.

Рендеринг (англ. rendering -- русск. визуализация) термин в компьютерной графике, обозначающий процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы.

На этом этапе математическая (векторная) пространственная модель превращается в плоскую (растровую) картинку. Если требуется создать фильм, то рендерится последовательность таких картинок - кадров. Как структура данных, изображение на экране представлено матрицей точек, где каждая точка определена, по крайней мере, тремя числами: интенсивностью красного, синего и зелёного цвета. Таким образом, рендеринг преобразует трёхмерную векторную структуру данных в плоскую матрицу пикселей. Этот шаг часто требует очень сложных вычислений, особенно если требуется создать иллюзию реальности. Самый простой вид рендеринга -- это построить контуры моделей на экране компьютера с помощью проекции. Обычно этого недостаточно и нужно создать иллюзию материалов, из которых изготовлены объекты, а также рассчитать искажения этих объектов за счёт прозрачных сред (например, жидкости в стакане).

Существует несколько технологий рендеринга, часто комбинируемых вместе.

Например:

1. Z-буфер (используется в OpenGL и DirectX);

2. Сканлайн (scanline) -- расчёт цвета каждой точки картинки построением луча из точки зрения наблюдателя через воображаемое отверстие в экране на месте этого пиксела "в сцену" до пересечения с первой поверхностью. Цвет пиксела будет таким же, как цвет этой поверхности.

3.Трассировка лучей (рейтрейсинг, англ. raytracing) -- то же, что и сканлайн, но цвет пиксела уточняется за счёт построения дополнительных лучей (отражённых, преломлённых и т.д.) от точки пересечения луча взгляда;

4. Глобальная иллюминация (англ. global illumination, radiosity) -- расчёт взаимодействия поверхностей и сред в видимом спектре излучения с помощью интегральных уравнений и другие.

Наиболее популярными системами рендеринга можно назвать:

PhotoRealistic RenderMan (PRMan)

Mental ray

V-Ray

FinalRender

Brazil R/S

BusyRay

Turtle

Maxwell Render

Fryrender

Indigo Renderer

LuxRender

YafRay

POV-Ray

3D графика очень часто встречается в различных областях нашей жизни. Порой мы не замечаем того, что фотография, опубликованная в рекламе, на самом деле является искусной трехмерной моделью, которую сложно отличить от реально сфотографированного объекта.

3D графика появляется в играх, интернет, на телевидении, рекламных щитах. 3D графика дизайн становится всё более востребованной услугой. Современные технологии в области трехмерной графики позволяют применять 3D графику в дизайне не только отдельных объектов, но и целых миров, что открывает новые возможности как перед исполнителями, так и перед заказчиками рекламы.

3D графика является незаменимым средством при необходимости демонстрации каких-либо сложных технических узлов, многоступенчатых производств, архитектурных сооружений. Трехмерность наглядно отображает все особенности строения объекта, его мельчайшие элементы, скрытые от глаз наблюдателя части конструкции сооружения. Трехмерная визуализация куда удобнее и нагляднее, чем чертежи и схемы. Это связано с тем, что трехмерное представление куда более наглядный способ демонстрации всех преимуществ Вашего продукта или услуги, чем плоские схемы или графики.

3D графика находит широкое применение в техногенных сферах. Основные потребители 3D - это компании-производители различного оборудования и организации, занимающиеся строительством крупной недвижимости. Производителям оборудования трехмерная графика позволяет очень наглядно продемонстрировать принципы работы технологических линий и отдельных станков.

"Объемный" дизайн позволяет подчеркнуть преимущества и тонкости производственного процесса. С помощью 3D графики есть возможность показать всё оборудование и заглянуть "внутрь" технологического процесса. Эффектная визуализация концентрирует внимание зрителя на ключевых моментах демонстрации. Качественный трехмерный дизайн имеет идеальный вид, что способствует позитивному восприятию презентации в целом.

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

3 DS Max -- 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".

Maya -- редактор трёхмерной графики. В настоящее время стала стандартом 3D графики в кино и телевидении. Первоначально разработана для ОС Irix (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.

Newtek Lightwave - 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.

SoftImage XSI - 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.

Rhinoceros 3 D - 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.

CINEMA 4D - является универсальной комплексной программой для создания и редактирования трёхмерных эффектов и объектов. Позволяет моделировать объекты по методу Гуро. Поддержка анимации и высококачественного рендеринга.

Zbrush -- 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.

Blender -- 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.

K-3D -- программное обеспечение, система 3D-моделирования и компьютерной анимации. По оценке журнала "Компьютера" система может рассматриваться как хорошая альтернатива профессиональным пакетам.

Wings 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.

Сегодняшний мир уже не как бы может обходиться без компьютерной графики. Всем известно о том, что она движется и развивается чрезвычайно быстро и стремительно. Мало кто знает то, что и может быть в скором будущем мы с Вами будем как раз ходить в магазины, школу, работу, улицу не выходя прямо на дому. мы будем это делать в трехмерных мирах.

3D-принтер -- устройство, использующее метод создания физического объекта на основе виртуальной 3D - модели.

3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.

"В профессиональной среде все уже привыкли к 3д-печати, но широкие массы в большинстве просто не знают, что это такое. При этом применений для бизнеса, не относящегося к конструкторской или дизайнерской среде - масса - от архитектурных макетов до эксклюзивных сувениров. Думаю, в ближайшее время ситуация кардинально не изменится и единственный выход - точечно общаться с потенциальными клиентами", - говорит Александр Скрынник, генеральный директор рекламного агентства ItLooks, имеющего в Санкт-Петербурге свою компанию по 3D печати. Он отмечает, что бум данной технологии уже не за горами: "Бум наступит тогда, когда технологии сделают еще 1 - 2 шага вперед, повысив качество, точность, "глянцевость" и снизив себестоимость продукции. Тогда 3д-принтеры действительно совершат революцию, произойдет это, полагаю, уже через 3-5 лет".

Перспективы как бы очевидны, но как мне кажется для нас пока еще не все ясно. Само-собой разумеется, что все-таки, не пугайтесь, разработка вправду довольно сложна. И действительно, для начала давайте разберемся с тем, что такое именно эта, как многие думают, уже сейчас звучащая у всех на устах 3D - печать, и какие ее виды есть на нынешний день. Необходимо подчеркнуть то, что а позже уже взглянем на сферы ее внедрения сейчас и заглянем в недалекое будущее.

На нынешнем этапе в 3D - печати властвуют две радикально различные технологии. Лазерная и струйная печати. Они разделяются на следующие виды. Итак, лазерная печать разделяется на 3 вида: это - лазерная пресса, лазерное спекание и ламинирование.

Во всех данных методиках применяется своя разработка изготовления продукции. Так, в случае лазерной печати принтер использует жидкий фотополимер, который засвечивается специальной ультрафиолетовой лампой при помощи фотошаблона. Затем все это превращается в твердый материал. Это, конечно, упрощенное описание технологии, но подробное просто выходит за рамки формата данной статьи.

Лазерное спекание проходит несколько иначе - лазер слой за слоем выжигает контур будущей детали на специальном порошке. То есть получается, что производство идет слой за слоем.

Наконец, в случае ламинирования процесс производства состоит из того, что готовый объект создается из большого количества разношерстных слоев, накладываемых друг на друга. Естественно, все это происходит не без помощи лазера.

В струйной печати присутствует два основных способа печати - это застывание материала при охлаждении и спекание порошкообразного материала. В первом случае происходит выдавливание термопластика по каплям на основу будущего продукта, а второй способ по своей сути очень напоминает лазерное спекание. Единственное отличие в том, что в данном случае порошок склеивается с помощью специально предназначенного для этой операции клея.

На сегодняшний день основным применение 3D - принтеров является быстрое прототипирование. Уже давно установлено, что при разработке какой-то сложной модели ее прототип позволяет сократить вероятность появления ошибок в конечном продукте. Многие крупные компании имеют в своих конструкторских подразделениях 3D-принтеры для разработки быстрых прототипов. Так, в свое время Porsche при помощи прототипа изучала работу тока масла в трансмиссии новой модели автомобиля 911.

Преимуществ у быстрого прототипирования множество. В первую очередь это возможность изменения и доводки прототипов во время изготовления. Все это приводит к тому, что компании имеют возможность учесть все особенности товара еще во время разработки.

Превосходств у скорого прототипирования - масса 3D-принтеры крайне необходимы в различных областях: при производстве деталей для малосерийного производства, маленьких объектов для семейного применения, сувенирной продукции. Но все это мелочь по сравнению с беспилотным самолетом Polecat от компании Lockheed. Большая часть деталей данного летательного аппарата была изготовлена с применением технологии трехмерной печати.

Буквально в мае 2008 года произошло знаковое научное событие. Профессор из Университета Бат (Великобритания) Эдриан Боуер и его научный партнер Вик Оливер представили миру новую версию своего самореплицирующегося робота - Replicating Rapid-prototyper, который в миру получил имя RepRap. Это проект двух сотрудников из Университета Бат, они работают уже много лет, постоянно представляя новые версии своего детища. В мае 2008 года была представлена знаковая версия RepRap. Все дело в том, что этот робот - 3D-принтер научился самостоятельно воспроизводить себя. То есть он может создавать себе подобных без участия человека, а те в свою очередь будут производить подобных себе. Думаю, что у некоторых уже рисуются картины из фильма "Терминатор".

Впрочем, пока паниковать рано. Воспроизвести себя полностью Rep Rap может только в теории. На практике все микросхемы должны быть представлены человеком (да, производить микросхемы и электронику трехмерные принтеры пока не умеют). Правда, профессор Боуер уже заявил, что времена, когда его детище сможет создавать себе подобных самостоятельно уже не за горами. Почему-то у меня нет повода сомневаться в словах Эдриана Боуера.

До некоторого времени 3D-принтеры были очень дорогим удовольствием, которое мог позволить себе только крупный бизнес. Цены на них начинались со 100 тысяч долларов. Конечно, и сейчас такие продвинутые модели пользуются спросом, но постепенно появляются и более массовые изделия. В частности, одним из таких трехмерных принтеров является модель Desktop Factory, которая стоит всего лишь 5 тысяч долларов. Конечно, у нее есть целый ряд ограничений. Так, она может воспроизводить модели не более 12,7 х 12,7 х 12,7 см. Но это все равно большой шаг вперед. И заявка на то, что уже в ближайшие 10 лет в домах простых людей станут появляться личные 3D-принтеры.

Трехмерную печать ждет серьезный скачок уже в ближайшее время. Упростятся 3D-редакторы, удешевится 3D-печать, сами принтеры станут компактнее, улучшатся свойства используемых материалов и каждый человек сможет изготовить себе, например, уникальный корпус для телефона или брелок, обладающий всеми необходимыми свойствами - прочность, влагостойкость, гибкость и т.д. без грязи, химии и каких-то специальных навыков, просто у себя дома на столе. Мне кажется это рано или поздно наступит.

Что же, это направление развивается уже достаточно давно. До некоторых пор оно было больше востребовано в промышленных и научных кругах. Но с 2008 года трехмерная печать начала активно внедряться и в повседневную жизнь людей. С легкой руки Philips и ряда других компаний данная технология стала интересна и физическим лицам. Сейчас о ней знают немногие, но это уже вопрос маркетинга и времени.

Далее очень хочется рассказать о творческой деятельности дизайнера с мировым именем - Дэниела Уидрига (Daniel Widrig).

Дэниел Уидриг (Daniel Widrig) - дизайнер широкого профиля (архитектура, скульптура, предметы мебели, мода). Работает с керамикой, деревом, бумагой и даже создает материал из смеси сахара, гипса и саке. В 2009 году открыл студию в Лондоне. Работал с Захой Хадид, Айрис ван Херпен. Удостоен нескольких престижных наград, в том числе Swiss Arts Award, Feidad Merit Award и Rome Prize.

Лондонский архитектор и дизайнер Даниэль Уидриг (Daniel Widrig) отпечатал табурет из смеси сахара, гипса и японского рисового вина.

Уидриг разработал форму Дегенеративного/Перерожденного стула, используя методы, обычно задействованные в создании сложных трехмерных персонажей для фильмов и компьютерных игр.

До того, как полученную форму "разобрали" на матрицу трехмерных точек высокого разрешения, иначе - вокселей, форма стула была впервые смоделирована с помощью 3D программного обеспечения для клеточного представления и оптимизирована путем удаления материала там, где он не был структурно важен.

Когда партнер по 3D-печати, задействованный Уидригом для производства стула при использовании промышленного стереолитографического процесса печати, отказался от проекта, дизайнер обратился к самому доступному "рецепту", сочетающего в себе гипс, сахар и сакэ, создающих материал, который может быть использован в стандартных 3D-принтерах.

"Использованный нами способ основан на существующих исследованиях, но мы усовершенствовали его, потому что оригинальные "рецепты" обычно приводят к слишком грубым и, вместе с тем, хрупким деталям для печати высокого разрешения", - рассказал Уидриг сайту Dezeen. "Насколько нам известно, это первый раз, когда рабочий продукт из равных частей такого масштаба был напечатан подобным образом".

Студия архитектора Уидрига использовала свой собственный аппарат Z Corp для распечатки стула в секциях, ограниченных размерами принтера. Затем все части были собраны для создания полностью функционирующего предмета мебели.

Дизайнер добавил, что процесс приводит к огромному снижению себестоимости, но не рекомендуется производителями 3D-принтеров, которые предпочитают, чтобы пользователи покупали материалы непосредственно у них. "Чтобы дать хотя бы относительное представление о сравнительных издержках стоит отметить, что один литр оригинального связующего вещества стоит около Ј200, тогда как литр японского рисового вина составляет всего лишь Ј8", - прокомментировал он.

Уидриг полагает, что с учетом дальнейших исследований органический связующий материал может стать доступной альтернативой существующим дорогим системам. "В настоящее время мы занимаемся дальнейшей разработкой этого процесса, так как, по нашему мнению, это единственный способ бесплатной 3D-печати", - заявил он.

Мебель уже экспонируется на выставке, посвященной отношениям между цифровой архитектурой и наукой "натурализации архитектуры" в центре FRAC в Орлеане, Франция, до марта месяца и недавно была добавлена в постоянную коллекцию центра.

Сначала на любом 3D редакторе создается модель. Специальная программа делит ее поперечными линиями на несколько слоев. После принтер распечатывает объект, накладывая один слой на другой.

Виды 3D принтеров

1. Лазерный в зависимости от модели может печатать тремя способами:

· - ламинированние;

· - лазерное спекание и печать.

2. Струйный делится на модели, распечатывающие методом:

· - охлаждения, заставляя застыть материал;

· - склеивания порошкообразного материала;

· - спекания этого же материала;

· - полимеризации пластика, состоящего из фотополимеров (используется ультрафиолетовая лампа).

Где используются 3D принтеры

Это устройство полюбилось всем отраслям, связанным с инженерными разработками. Благодаря ему можно создать любой объемный объект, выявить и устранить недостатки в кратчайшие сроки и с минимальными затратами.

Так, 3D принтеры пригодились в литейном (при создании форм и моделей) и малосерийном производстве.

Компания Porsche применяет эти устройства, чтобы изучить поведение тока в масле при работе трансмиссии. Компания Lockheed использовала их для создания отдельных частей беспилотного самолета.

Медицина также нашла применение 3D принтерам. Они значительно упростили работу протезистам. Ученые из Университета Миссури используют их для создания некоторых органов. В качестве обрабатываемого элемента они применяют биогель из сгустков клеток.

Исхода из всего выше сказанного, можно сказать о том, что возможности 3D - печати безграничны.

Глава 2. Дизайн-проект сценографического оформления с использованием технологии печати на 3D-принтере

2.1 Креатив-проект "Театральное искусство в синтезе с 3D"

В нашей стране все больше и больше идет дискуссия по поводу проекта культурного развития общества. Всем известно о том, что это явление представляет энтузиазм для некого философского анализа глубоких тенденций общества, реализуемых в нынешнем искусстве. Необходимо подчеркнуть то, что, по мнению почти всех создателей, в искусстве наметилась очень колоритная тенденция к синтезу всех видов искусств. Само - собой разумеется, смешение стилей, жанров и направлений, также стирание обычной границы проходящей между создателем и зрителем, "высоким" и "низким", искусством и обыденностью на базе HI TEC уже не приводит людей в состояние шока.

Виртуальная действительность, как детище 20-ого столетия, приобретает смыслообразующее значение для эстетики. И действительно, зритель тут не попросту реципиент искусства, а соавтор, создающий, как многие считают, собственный невиданный умопомрачительный мир. Необходимо подчеркнуть, что тут мы лицезреем нетривиальное общение между искусством и его поклонниками, которое не умещается в рамках, как всем известно, музейных стен, в нашей реальности. Конечно же, все мы очень хорошо знаем то, что эпатаж, шок и деструктивность намеренно вскрывают всю тайную сторону людской души и выставляют ее на всеобщее обозрение. Все знают то, что зрителю как бы кидается вызов, на который нужно суметь дать достойный ответ. Несомненно, стоит упомянуть то, что способность дать таковой ответ по нашему мнению, является принципиальным аспектом, характеризующим возможность, как мы привыкли говорить, "постиндустриальной трансформации" в данном социуме. Очень хочется подчеркнуть то, что способна ли русская публика достойно, творчески и конструктивно ответить на вызовы современного искусства? Готова ли она, стало быть, стать его соавтором? Дальше увидим… В ближайшее время стало престижно вести разговор о культурном развитии общества, развитии людского потенциала и "экспансии культуры".

В данной связи, будучи очевидцами реализации культурных проектов в РФ, сфокусируем внимание на неких весомых чертах современного искусства, а конкретно на синтезе сценографии в театральной среде и синтезе с 3D-технологиями и конкретно печати на 3D-принтере. "Шаг культуры", по мнению почти всех современных создателей, приобретает в наши дни странноватый и своеобразный характер. Очень хочется подчеркнуть то, что во второй половине 20 века и сначала 21 века социальная реальность подверглась стремительным метаморфозам некоторым под давлением открытий в сфере науки и культуры, экономических кризисов и глобальной интеграции, что находило свое отражение в художественной деятельности людей. Необходимо отметить то, что социальный прогресс, диктуемый научными открытиями и их применением в производстве, идет огромными и решительными, твердыми шагами. Несомненно, стоит упомянуть то, что это привело к тому, что ученые мужи заговорили о новейшей стадии развития общества - стадии постиндустриальной, либо информациональной. Информатизация и "онаучивание труда" в ведущих секторах экономики, рост сферы услуг и системный кризис капитализма3 принуждают население Земли задуматься о новейшим шаге развития общества. Все знают то, что в культуре в общем и в искусстве, как раз и наблюдается тенденция к осмыслению действительности как целостности во всем ее структурном и многофункциональном обилии.

Смешение стилей, жанров и направлений в современном искусстве часто как бы оказывается продуктом великолепно осмысленного плана - проекта. Как бы это было не странно, но на наших глазах возрождается жанр мистерии. Всем известно о том, что современные 3D-мистерии объединяют в себе, как большая часть из нас постоянно говорит, различные виды искусства и требуют для собственного воплощения как бы колоссальных технологических издержек (компьютерная графика, лазерные установки и пр.)

Постмодернизм в самом начале возник, как мы с вами постоянно говорим, как зрительная культура, которая, стало быть, различается от классической живописи и архитектуры тем, что сосредотачивает свое внимание не на отражении, а на моделировании реальности. Надо сказать то, что в 21 веке искусственная действительность стала настолько же обычной для человека, как и "реальная" (объективная) действительность.

Возникло поколение людей, впитавших плоды виртуальности с молоком мамы. Необходимо подчеркнуть то, что видеоклипы, компьютерные игры, социальные сети, диснеевские аттракционы как, как мы выражаемся, пленкой покрыли всю Землю, создав иное место, "вторую действительность", проникающую в литературу, музыку и театр. Возможно и то, что Ж.-Ф. Лиотар в 1979 г. издал книжку "Состояние постмодерна", где он, стало быть, осмысливает то состояние, в каком оказалось население земли в период становления - массовой коммуникации. Необходимо отметить то, что в данном издании дается философский анализ реальности, где как раз происходит подмена, как все говорят, настоящего мира - компьютерной иллюзией.

Двойственность иллюзии и реалий заключена в основе понятия - virtual (фактический, настоящий). Мало кто знает то, что в ней субъект, живущий в, первой действительности, получает, бескрайние способности преобразования мира, пусть и в новейшем - цифровом формате. Обратите внимание на то, что для искусства современности более принципиальным свойством виртуальной действительности является ее интерактивность.

Огромное значение для театрального искусства может наконец-то иметь революция в области, как мы с вами постоянно говорим, цифровых технологий, а конкретно 3D-печать. И даже не надо и говорить о том, что например, идет речь о креативном проекте "Театральное искусство в синтезе с 3D". Необходимо подчеркнуть то, что тут, как нигде лучше может быть, в общем то, показать альянс - обычных художественных средств с высочайшими технологиями, что, наконец, образует протовиртуальную действительность. Возможно и то, что, конкретно в области сценографии может быть обширное применение течения именуемого "Нand made"

Данный синтез реализуется на сцене театра: в костюмах и бутафории, в декорациях, реквизите. Зрители в зале попадают в некоторую виртуальную действительность. Надо сказать то, что где настоящее совмещено с компьютерной реальностью. 3D - технологии просто незаменимы в области сценографии, на театральном поприще.

Намерение современного искусства вызвать зрителя на "поле битвы", перевоплотить его в сотворца, либо другого дискурса ни для кого уже не является большой тайной. Так, современные читатели в течении последних десятилетий воочию как раз наблюдают агонию - модернистских искусства и литературы.

"Пересекайте границы, засыпайте рвы" - так называлась статья Лесли Фидлера, где основной упор как раз делается на соединении массового и элитарного в искусстве.

Постмодерн ликвидирует пробел между создателем и публикой (как минимум - между профессионалами и дилетантами). Необходимо подчеркнуть то, что 1-ый тезис Фидлера, в общем, то, объединяет публику и художника, расширяя тем границы литературы. Само - собой разумеется, это новейшая свобода, в рамках которой творили такие создатели, как Норман Мейлер ("Белый мел"), Джон Барт ("Козлоюноша Джаилс"). Вторым тезисом как раз является провозглашение действительности 3D, как соединения фантастического и вероятного. Как бы это было не странно, но постмодернистский создатель просто, стало быть, маневрирует между технологизированным обществом и областью ирреального, удваивая объективную действительность за как бы счет виртуальных реликвий. Ни для кого не секрет то, что содержание этого процесса, рисует напоминание о воплощенной деконструкции, которая порождена как бы языковой игрой, где, в общем, то, нет ни обозначающего, ни обозначаемого. Несомненно, стоит упомянуть то, что артефакт виртуальности, в конце концов, замещает объективную действительность, вследствие чего же также исчезает причинно-следственная определенность и сюжетная линия - ведь саму погибель тут можно "переиграть". На нынешний день, мягко говоря, сформировалось устойчивое осознание того, что создатель - это не только лишь тот, кто "открыл" и сделал вещь, да и тот, кто показал личное осознание данной вещи, кто придал совсем другое звучание имеющимся формам.