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Partnership tra NVIDIA e HP Labs per stampare in 3D a livello di voxel

Il gigante della grafica hardware e software NVIDIA ha rivelato, attraverso un post sul suo blog, la sua intenzione di puntare al vero 3D printing a livello voxel tramite software e hardware dedicati. Questa strategia è destinata a rivolgersi alle attuali limitazioni della stampa 3D di oggetti realizzati in diversi materiali e parti. Le sfide del 3D printing in questo caso comprendono colori multipli, diverse densità e l’utilizzo di un mix di materiali.

Durante la GPU Technology Conference dello scorso mese, HP Labs e NVIDIA hanno illustrato il modo in cui hanno lavorato insieme per affrontare tali sfide usando il nuovo kit di sviluppo software open source GVDB Voxels di NVIDIA. Jun Zeng, il responsabile scientifico di HP Labs e Rama Hoetzlein, progettista capo di GVDB Voxels, hanno presentato una statua con fattezze umane dotata di ali, che combinava gli elementi più impegnativi del progetto.

In poche parole, il loro obiettivo era quello di riuscire a stampare la statuetta in 3D, regolando nel frattempo la densità dei materiali per fornire spiegazioni sulle forze esterne. Ciò ha aumentato l’integrità strutturale ove necessario, riducendo nel contempo la quantità e il peso dei materiali necessari per produrla.

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Zeng ha affermato, in una stanza gremita di partecipanti alla GTC, che HP Labs ha iniziato ad usare le graphic processing unit (GPU) per elaborare più rapidamente i voxel (pixel volumetrici, in pratica pixel nello spazio 3D) nel 3D printing. Ha inoltre avanzato la previsione che in futuro la tecnologia di stampa aumenterà rapidamente la domanda per quanto riguarda l’elaborazione dei dati.

3D Printing 2.0

Il kit di sviluppo software GVDB Voxels  di NVIDIA ha reso più semplici i complessi flussi di lavoro del 3D printing offrendo una piattaforma per la simulazione voxel su larga scala e per le visualizzazioni in ray tracing di alta qualità. Essa consente inoltre una manipolazione dei dati continua durante tutto il processo.

“L’iterazione può avvenire durante la fase di infilling o durante l’analisi o la determinazione dei rilievi,” ha affermato Hoetzlein.

Hoetzlein ha detto che il SDK (software development kit) è stato progettato per una computazione, simulazione e rendering semplici ed efficienti, anche quando i dati volumetrici sono scarsi. Esso comprende un computo API che genera dati ad alta risoluzione e richiede un footprint di memoria minimo, nonché un API di rendering che supporta lo sviluppo dei percorsi CUDA e NVIDIA OptiX, consentendo agli utenti di scrivere kernel di rendering personalizzate.

Il lavoro dei ricercatori ha avuto inizio con una statuetta poligonale che è stata sottoposta a sollecitazione simulata prima che subentrasse GVDB Voxels. L’oggetto è stato convertito in un modello composto da piccoli cubi voxel, poi il software ha ottimizzato la struttura di in-filling, variando la densità sulla base dei risultati della sollecitazione simulata.

Quanto riscontrato è stato che, combinando GVDB Voxels con l’ultima architettura Pascal, le GPU hanno generato risultati più veloci del 50% rispetto alle GPU di precedente generazione e fino a 10 volte più veloci delle tecniche CPU. Il SDK rende possibile tutto ciò immagazzinando i dati solo sulla superficie dell’oggetto. Questo riduce i requisiti di memoria senza sacrificare la risoluzione.

Zeng ha affermato che spesso sono i limiti dei dispositivi di 3D printing a dettare ciò che i designer possono fare. Con il SDK GVDB Voxels di NVIDIA, i designer guadagnano una nuova flessibilità.

Scopri di più sul software voxel NVIDIA e sulla stampante 3D voxel.

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