PoP 3D - 3D in gaming and real life

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October 12, 2015

Skurriles aus der Welt des 3D Drucks

Der 3D Druck ist eine technische Innovation und wird in vielen Bereichen sinnvoll eingesetzt. Doch es geht auch anders. Skurrile 3D Drucke sorgen teils für Unverständnis, aber auch für eine Menge Spaß.

Ein gedrucktes Baby

Eine noch relativ neue Entwicklung für werdende Eltern ist der 3D Ultraschall. Das ungeborene Kind lässt sich deutlich besser, als beim herkömmlichen Ultraschall erkennen. Dies war einigen Firmen und Eltern aber scheinbar noch nicht genug. Mit Hilfe eines 3D Druckers kann nun das Baby als Plastikskulptur gedruckt werden. Dies kann in Lebensgröße oder aber auch im Spaßformat als Schlüsselanhänger erfolgen. Vorreiter in diesem Bereich sind die USA und Japan.

Ein Skulpturen Projekt – The Digital Terracotta Army

Die legendäre Grabbeilage des chinesischen Kaisers Qin Shihuangdis wollte ein US Student als moderne Version nachdrucken. Dazu sollten Unterstützer Bilder von sich selbst einreichen, um den Soldaten ein Gesicht zu verleihen. Als modernes Thema wählte der Student den israelisch-palästinensischen Konflikt. Das Projekt scheiterte jedoch frühzeitig aufgrund fehlenden Kapitals.

Sexspielzeug mal anders

Weniger als Sexspielzeug und vielmehr als politische Botschaft ist wohl das Produkt des amerikanischen Dienstleisters „Shapeways“ zu bewerten. Es wurde ein Dildo hergestellt, der den russischen Präsidenten verkörpert. Als Sexspielzeug sollte dieses besondere Sex Toy jedoch, aufgrund des Materials, nicht verwendet werden, aber wer käme auch auf die Idee?

Essen aus dem 3D Drucker

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Auch wenn dies keine Erfindung für zu Hause ist, so werden Restaurants oder Großküchen möglicherweise Interesse an einem 3D Essensdrucker haben. Ein auswechselbarer Behälter versorgt den 3D Drucker dabei mit dem nötigen Rohstoff. Dies ist in dem Testobjekt bislang entweder Kartoffelbrei oder Marzipan. So lassen sich Speisen in schneller Abfolge genau so auf dem Teller anrichten, wie es gewünscht ist. Das Projekt mit dem Namen „Print2taste“ soll erste Geräte bereits Ende des Jahres ausliefern.

Insbesondere weniger begabte Konditoren werden sich über dieses Wunderwerk freuen. So gelingt der ganz individuell designte Kuchen mit prächtiger Marzipanverzierung.

Die Technik endet aber nicht bei der bloßen Gestaltung der Speisen. Die Zubereitung soll zukünftig komplett der 3D Drucker übernehmen, sodass in kurzer Zeit Änderungen vorgenommen werden können. Aus eckigen werden beispielsweise in Windeseile runde Pfannkuchen. In dieser Hinsicht bleibt die Zukunft aber abzuwarten. Derzeit liegt künstliches Essen weniger im Trend, es wird stattdessen mehr Wert auf Natürlichkeit gelegt.

Ob sich dich wieder ändern wird oder ob es der Lebensmittelindustrie gelingt, das Image von Künstlichkeit zu verlieren, bleibt offen.

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Die sinnvollsten Dinge, die ein 3D Drucker herstellen kann

3D Drucker befinden sich mittlerweile in so manchem Wohn– oder Arbeitszimmer. Doch finden sich neben Spielereien auch sinnvolle Aufgaben für den 3D Drucker? An dieser Stelle kann ein ganz klares „Ja“ stehen. Auch wenn die Kosten sicherlich noch recht hoch sind, so sollte nicht unterschätzt werden, was alles in einem so kleinen Gerät steckt.

Der 3D Drucker als Haushaltshelfer

Wer kennt es nicht, dass mal wieder ein Plastikteil abbricht und man auf die Schnelle nichts Neues findet, was dies ersetzen könnte. Ein paar Klicks mit der Maus, eine passende Vorlage gesucht und schon kann gedruckt werden. Im Handumdrehen steht eine neue Notizzettelbox parat. Na gut, eine Notizzettelbox zu kaufen, ist wahrscheinlich ebenfalls in Windeseile erledigt. Doch erstens ist dies eine selbst hergestellte Zettelbox und wer hat das schon. Und zweitens ist die Notizzettelbox sicherlich nicht das letzte kleine Plastikteil, das im Haushalt kaputt geht.

Vom Deckel des Mülleimers über eine Aufhängevorrichtung für Küchenutensilien bis hin zum selbst designten Zahnbürstenhalter kann nahezu jedes kleine Kunststoffteil kreiert oder ersetzt werden.

Kurioses und Nützliches

Wer kennt das nicht? Das Smartphone wird mit auf die Couch genommen und schon liegt es in irgendeiner Ritze und ist verschwunden. Eine Couch mit dem 3D Drucker wäre sicherlich eine interessante Idee, doch hier hilft auch schone eine praktische Ablagefläche. Schnell die Breite der oberen Seite des Sofas messen und schon kann die angepasste Smartphoneablage gedruckt werden.

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Einige wenige Frauen sollen so etwas wie einen Schuhtick kennen. Wenn dieses eher unbekannte Phänomen auch Ihnen bekannt sein sollte, so gibt es Hoffnung für die Zukunft. Zwei einfache Holzstäbe beliebiger Länge, vier Schrauben und den 3D Drucker, mehr braucht es nicht, um im Handumdrehen ein neues Schuhregal an der Wand zu befestigen. Die zwei Holzstäbe werden dabei in die zwei gedruckten Wandhalterungen gesteckt und mittels Schrauben an der Wand befestigt. So kann fröhlich weitergeshoppt werden.

Für diejenigen, die ein paar Kleinigkeiten gerne versteckt lassen möchten, empfiehlt sich das Miniwandregal mit verstecktem Fach. Neben Kleingeld oder Schmuck lassen sich auch andere Kleinigkeiten problemlos in diesem kleinen Alltagsgegenstand verstecken.

Der 3D Druck für Modellbauer

Modellbauer werden mit dem 3D Drucker in Zukunft wohl viel Freude haben. Kleine Einzelteile gehen besonders bei empfindlichen Modellen schnell zu Bruch. Neben dem oft schwierigen Nachkauf entstehen teils hohe Kosten.

Leider geraten 3D Drucker bei besonders filigranen Teilen noch an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit. Drucker, die diese Grenzen spielend meistern, sind zwar verfügbar, jedoch derzeit noch so teuer, dass sie zumindest nicht als sinnvolle Alternative zum Nachkauf von Einzelteilen bezeichnet werden können.

Da Preise zunehmend sinken, ist dies jedoch ein, in nächster Zeit realisierbares Vergnügen.

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October 10, 2015

Der größte 3D Drucker der Welt

Wo sollte wohl der weltgrößte 3D Drucker stehen? Natürlich in dem Land, in dem der Phantasie am wenigstens Grenzen gesetzt werden, zumindest, was den technischen Fortschritt anbelangt. In China befindet sich das erste, nahezu komplett mittels eines 3D Druckers fertiggestellte Haus.

Eine Villa zum Ausdrucken? Kein Problem

Photograph: Imaginechina/Corbis

Photo: Imaginechina/Corbis

Der Erfinder Ma Yihe druckte mit seiner Baufirma Winsun tatsächlich ein Haus. Der gigantische dazu notwendige Drucker wird wohl für jede kleinere Firma ein Platzproblem darstellen. Der Drucker ist 6,6 m hoch, 10 m breit und 40 m lang.

Sämtliche Außen- und Innenmauern einer in China stehende Villa wurden, glaubt man den Angaben des Chefs der Baufirma, in zwei Tagen gedruckt. Die Zusammensetzung der einzelnen Mauern der Villa erfolgt danach von Hand. Ein kleiner Arbeitsschritt, den der 3D Drucker noch nicht erledigen kann, bleibt also bislang bestehen.

Im Übrigen ist an der Villa in puncto Platz nichts auszusetzen. Die Villa kommt auf sage und schreibe 1100 m² Wohnfläche.

Baukosten? Ein Schnäppchen, oder?

Eine Mischung aus Bauschutt, Glas, Industrieabfällen und schnell härtendem Zement verwendet der gigantische Drucker, um die Villa zu erschaffen. Der Erfinder selbst behauptet, so etwa 30 % günstiger bauen zu können, als dies mit der herkömmlichen Methode möglich sei. So habe die geduckte 3D Villa mit ihren stolzen 1100 m² gerade einmal knapp 150.000 € verschlungen. Inwieweit dies tatsächlich der Wahrheit entspricht ist leider bislang schwer nachprüfbar.

Dass es sich jedoch um eine Revolution in der Baubranche handeln könnte, zeigt das große Interesse an der Idee. Abnehmer gedruckter 3D Häuser befinden sich nach Angaben des Erfinders u.a. in Ägypten. Dort soll es bereits eine Bestellung über 20.000 Häuser geben.

Die Baukosten sollen in Wüstenländern mit ausreichenden Sandvorkommen noch um ein Vielfaches günstiger werden, da mit heimischem Sand ein großer Bestandteil zum Hausdruck bereits vorhanden sei.

Kommt der 3D Druck für Häuser auch nach Deutschland?

In absehbarer Zeit wird ein 3D gedrucktes Haus in Deutschland wohl noch eine Zukunftsvision bleiben. Davon abgesehen, dass bislang nicht geklärt ist, inwieweit ein solches Haus sicher ist, bleiben viele weitere Fragen zu klären. Die in Deutschland enorm wichtige Wärmedämmung dürfte eine erste große Herausforderung für den 3D Drucker darstellen. Daneben gibt es in Deutschland unzählige Bauvorschriften, die eingehalten werden müssen. Jede einzelne Vorschrift führt dabei zu einer erhöhten Komplexität des 3D Drucks und verursacht so natürlich höhere Kosten. Bauarbeiter können damit in nächster Zeit aufatmen. Bis tatsächlich eine Möglichkeit des Ersatzes gefunden wird, wird es wohl noch einige Zeit dauern.

So werden vor allem ärmere Regionen als erste in Genuss eines ausgedruckten Hauses kommen. Vorschriften stellen hier nur selten ein Problem dar und der Preis ist oft wichtiger als die Qualität.

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September 3, 2014

Tipps für den 3D Druck von Charakter-Modellen – Teil 3

So kannst du beim 3D Druck deines Charakter-Modells kosten sparen

Nachfolgend ein paar Tipps, wie du die anfallenden Kosten beim 3D Druck an dein Budget anpassen kannst:

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– Mache deine Modell hohl. Für etwas, das nicht in 3D gedruckt werden muss, fallen auch keine Kosten an. Wenn du also das Innere entfernst, kannst du dadurch die 3D Druckkosten erheblich reduzieren. Aber beachte dabei die korrekte Ausrichtung der Normalen, wie vorher bereits erwähnt.

Eine verbreitete Methode, um ein Objekt “auszuhöhlen” ist, das Innere zu extrudieren, wobei allerdings  scharfe Kanten entstehen können. Durch Glätten der Innenwände lässt sich dieses Problem aber leicht beheben.

– Verkleinere dein Objekt! Du wirst erstaunt sein, wie positiv sich das auswirken wird. Denn natürlich hängen die Kosten beim Drucken in 3D, direkt mit dem gedruckten Volumen zusammen – also besteht hier natürlich auch ein Zusammenhang mit der Größe deines Objekts. Wenn du die Größe deines Objekts halbierst, fällt nur noch ein Achtel des Druck-Volumens an. Einige Anbieter von 3D Drucken bieten auf ihrer Homepage einen hilfreichen Größen-Rechner an, mit dem du  die richtige Größe deines Modells, entsprechend deines Budgets ermitteln kannst. Hier kannst du schnell und einfach den jetzigen Preis für einen 3D Druck in Erfahrung bringen und deinen Zielpreis eingeben, worauf dir mitgeteilt wird, um wie viel du dein Objekt verkleinern musst.

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Tipps für den 3D Druck von Charakter-Modellen – Teil 2

Ein Skelett für dein Modell benutzen

Beim sogenannten “Rigging” kannst du deinem Modell ein Skelett oder auch Gelenke, die festlegen, wie einzelne Teile deines Modells bewegt werden können, verpassen. Benutze aber keine allzu extremen Verwindungen, da diese Probleme mit den Normalen verursachen können, wenn die inneren Normalen zu sehr nach außen gedrückt werden.

Soweit ich aber sagen kann, werden wasserdichte, mannigfaltige Objekte ihre Mannigfaltigkeit behalten, wenn sie mit “rigging” verändert werden. Wenn du also mit einer in 3D druckfähigen Version beginnst, sollte diese normalerweise auch druckbar bleiben, wenn sie „gerigged“ wird.

Bis zu einem gewissen Grad können 3D Drucker auch Modelle verarbeiten, die sich selbst überschneiden, wobei deckungsgleiche Flächen mitunter problematisch sein können. Wenn dein Modell hierbei zunächst Probleme verursacht, musst du eine leichte Veränderung an den Positionierungen vornehmen und es erneut versuchen.

Letztlich werden beim Drucken in 3D, lediglich die Informationen deines Modells und nicht die der “Rigs”, verarbeitet. Insofern musst du diese genau einarbeiten, bevor du die Datei exportierst.

Mache die Arme und Beine für dein 3D Charakter-Modell stark genug

CharakterKrieger

Vielleicht erkläre ich hier etwas, was dir selbst offensichtlich erscheint aber achte bewusst darauf, dass Teile deines Modells, in der Lage dazu sein müssen, erheblichen Kräften zu trotzen. So ist es zum Beispiel keine gute Idee, einen fetten und schweren Charakter mit sehr dünnen und schwachen Beinen zu gestalten. Die Beine würden unter dem Gewicht einfach weg knicken. Also überlege dir, ob dein Charakter-Modell auch stehen bleiben wird.

In deiner 3D Applikation wird dein Modell immer schön auf seinen Füßen stehen bleiben, wenn du aber zu wenig darauf achtest, wie sich dein Modell in der Realität verhalten wird, wird es unter Umständen einfach umkippen. Du musst also herausfinden, wo bei deinem Modell der Schwerpunkt, im Verhältnis zu seiner Größe und den Kontaktpunkten zum Boden, liegt.

Wenn du Glück hast, hat deine 3D App so etwas wie einen Schwerpunkt-Kalkulator, den du benutzen kannst. Wenn nicht, verrate ich dir hier einen kleinen Trick, den ich häufig anwende:

Ziehe einen Kreis um die Punkte, an denen dein Objekt Kontakt mit dem Boden hat. Als nächstes betrachtest du dein Modell von oben und siehst so, ob der größte Teil, des Schwerpunktes innerhalb dieses Kreises liegt. Wenn dies der Fall ist, dürfte es recht stabil stehen. Wenn dies aber nicht der Fall ist, solltest du einige zusätzliche Schritte ausführen.

Achte auch darauf, dass die Form der Kontaktbereiche möglichst kreisförmig ist.

Die Höhe eines Objektes spielt natürlich auch eine Rolle in Bezug auf seine Stabilität. Je höher ein Objekt ist, umso instabiler wird es. Betrachte also nochmal die Position des Schwerpunktes. Als nächstes solltest du die Durchschnittsgröße des Kontaktbereichs in beiden Ansichten abmessen. Als Faust-Regel gilt hierbei, dass die beiden Werte ungefähr gleich sollten.

Eine Basis für die Stabilität deines Charakter-Modells hinzufügen

Noch eine mögliche Vorgehensweise ist, deinem Modell eine Basis hinzuzufügen. Vergewissere dich auch hier, dass der Schwerpunkt in der Mitte des Basis-Bereiches liegt – idealerweise im Mittelpunkt, um das möglichst stabilste Resultat zu erreichen.

Ein Nachteil bei dieser Vorgehensweise ist, dass für die Basis deines Objektes zusätzliches Material benötigt wird, was den Preis für die Herstellung natürlich in die Höhe treibt. Selbst eine kleine Basis mit einem Durchmesser von lediglich 5 Zentimetern, benötigt beim 3D Printing ungefähr 4 Kubikzentimeter an Druck-Material.

Wenn du dich aber dennoch dazu entschlossen hast, dein Modell mit einer Stabilisierungs-Basis zu gestalten, kannst du diese Basis immerhin direkt in das Design integrieren und zum Beispiel den Namen der Figur mit aufdrucken.

Wenn dein Modell es zulässt, kannst du ihm unter Umständen mit Requisiten zu mehr Stabilität verhelfen. So kann sich zum Beispiel ein Krieger auf sein Schwert stützen oder der Schwanz eines Dinosauriers berührt den Boden.

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Tipps für den 3D Druck von Charakter-Modellen – Teil 1

Wenn du an deinem Computer Charakter-Modelle erstellst, wirst du sicherlich schnell feststellen, dass deine Modelle nicht direkt für den 3D Druck geeignet sind. Viele Modelle und Charaktere, die du entworfen hast, sehen natürlich erst einmal klasse aus, du kannst sie aber nicht dreidimensional auf deinem Bildschirm darstellen, geschweige denn, in realer Form auf deinem Schreibtisch aufstellen.

Dieser Artikel befasst sich allerdings nicht mit dem Erstellen von „Charakteren“, sondern zeigt dir einige Tipps und Tricks, wie du das bestmögliche Resultat in einem 3D Ausdruck erreichst..

Die allererste und wichtigste Voraussetzung für einen 3D Druck ist, dass dein Charakter-Modell wasserdicht ist. Diesem Aspekt solltest du von Anfang an ganz besondere Aufmerksamkeit schenken, weil du dich beim erstellen der Charaktere, zunächst vermutlich ganz auf die sichtbaren Teile konzentrieren wirst. Rückseiten, Kleider und Augen wirst du vermutlich weglassen, weil man sie beim “Rendern” ohnehin nicht sehen kann.

Charakter

Für 3D Drucker ist es allerdings erforderlich, dass alle Ebenen und Oberflächen deines Modells geschlossen sind. Wenn das nicht der Fall ist, stellst du jeden 3D Drucker vor ernsthafte Probleme.

Außerdem müssen alle Normalen deines Charakter-Modells in die korrekte Richtung, nach außen hin, verlaufen. Anhand der Richtung, in die die Normalen weisen, wird nämlich die Innen- und die Außenseite des Objektes bestimmt. Innen und Außen bezieht sich in unserem Fall, auf das Material, das gedruckt werden soll. Dies musst du ganz besonders dann beachten, wenn du hohle Körper erstellst. Also nochmal: vergewissere dich immer, dass die Normalen an deinem Modell nach Außen zeigen.