不經(jīng)STL文件無需切片，參數(shù)化直接生成G代碼！3dSynth變革3D打印模型設計方式

南極熊導讀：3dSynth是一款面向桌面 3D 打印的全新軟件平臺，旨在通過消除對傳統(tǒng) CAD 模型和切片工作流程的需求，重新定義 FDM 打印機的物體設計方式。這款工具可直接從數(shù)學參數(shù)生成可直接用于打印的 G 代碼，使用戶能夠通過生成式效果而非多邊形網(wǎng)格來設計物體。

3dSynth 既可以作為基于瀏覽器的應用程序使用，也可以作為獨立的桌面應用程序使用，目標用戶是藝術(shù)家、設計師和創(chuàng)客，他們希望制作富有表現(xiàn)力的非標準幾何體，而這些幾何體使用傳統(tǒng)的 CAD 和切片工具可能難以實現(xiàn)。

超越基于網(wǎng)格的工作流程

大多數(shù)3D打印工作流程都涉及創(chuàng)建網(wǎng)格模型（通常是STL文件），然后使用切片軟件將其轉(zhuǎn)換為刀具路徑。3dSynth采用了一種不同的方法，它直接生成刀具路徑，而無需依賴基于網(wǎng)格的模型。用戶使用樣條曲線輪廓定義對象的整體形狀，并應用數(shù)學變換來直接計算打印機的運動路徑。

由于輸出結(jié)果是原生 G 代碼，因此無需單獨的切片步驟。3dSynth 表示，這種工作流程可以減少與網(wǎng)格準備和切片相關(guān)的一些問題，例如幾何錯誤或意外的刀具路徑行為，同時使用戶能夠更好地控制運動特性。

這種方法主要針對連續(xù)的單面打印件，包括花瓶、燈罩和類似的裝飾或雕塑物品，在這些物品中，表面變化和材料流動在最終外觀中起著重要作用。

生成效果和實時反饋

3dSynth 允許用戶沿物體高度方向疊加多種參數(shù)化效果，包括波紋、扭曲、噪點和有機變形。每種效果都可以獨立調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)漸變過渡或局部表面變化，而不是對整個模型應用統(tǒng)一的圖案。

該平臺提供實時 3D 預覽，并會隨著參數(shù)的更改而更新，使用戶無需導出文件或重新運行切片過程即可嘗試不同的造型。這種工作流程旨在支持探索性的、以造型為導向的設計，而非尺寸受限的建模。

3dSynth 還包含螺旋花瓶模式，用于生成通常用于單壁打印的連續(xù) Z 軸刀具路徑。更高級的生成選項，包括基于分形的變換，可在軟件的桌面版本中使用。

△使用3dSynth 生成的圖形。每個圖形都由參數(shù)定義，而不是多邊形

打印機兼容性和可訪問性

3dSynth 生成的 G 代碼與標準 FDM/FFF 3D 打印機兼容。該軟件包含常用機型的預配置配置文件，熟悉打印機啟動和結(jié)束序列的用戶可以根據(jù)需要進行自定義設置。

3dSynth 提供免費的瀏覽器版本，包含有限的特效，用戶無需安裝即可體驗工作流程。一次性購買桌面版許可證即可解鎖全部功能，并支持 Windows、macOS 和Linux 系統(tǒng)。

3dSynth 表示，這種定價模式旨在讓業(yè)余愛好者和獨立創(chuàng)作者更容易獲得生成式設計工具，而無需訂閱或高級編程知識。

△使用 3dSynth 制作的真實打印作品

增材制造中G代碼生成的替代方法

更廣泛地說，3dSynth 契合了人們對增材制造領(lǐng)域刀具路徑生成和機器級控制等替代方法的日益增長的興趣。最近，卡內(nèi)基梅隆大學的研究人員 開發(fā)了人工智能驅(qū)動的框架，可以將二維圖像轉(zhuǎn)換為用于增材制造的 G 代碼，從而繞過傳統(tǒng)的基于模型的流程。

其他研究探索了新的編程抽象，例如T代碼，旨在以比傳統(tǒng)G代碼更高的層次描述運動和工藝意圖；以及基于物理的G代碼優(yōu)化技術(shù)，旨在提高打印速度和工藝穩(wěn)定性。這些進展共同反映了人們正在不斷努力重新思考如何將幾何形狀、運動和材料行為轉(zhuǎn)化為打印機指令，在這個領(lǐng)域，除了現(xiàn)有的切片方法之外，對刀具路徑進行直接的、生成式的控制也日益受到關(guān)注。

參考資料https://3dsynth.app/

深度訪談3D打印企業(yè)家·[南極熊來了]，視頻系列節(jié)目，時間長度一般長達30分鐘左右，干貨內(nèi)容非常多。最新一期：