Beheer van kleur en textuur bij full colour 3D-printing

Full colour 3D-printing is een geavanceerde printtechnologie waarmee die objecten creëert die je door hun gedetailleerd kleurpallet en textuur soms nauwelijks van echte voorwerpen kan onderscheiden. Er zijn verschillende manieren om kleuren en oppervlaktetexturen te definiëren in de hard- en software van 3D-design. Tijdens de 3D-workflow zijn er heel wat conversies: van 3D-scan, modelleren en textuur aanbrengen, visualiseren van 3D in AR en VR tot printen in 3D in full colour. Dit onderzoek brengt het beheer van kleur en textuur doorheen deze stappen in kaart.

Onderzoeksthema: Duurzame verpakkingen en slimme retail

Interessegebied: Communicatie, Media en Design

Looptijd: 1/09/2021 - 31/08/2023

Financieringsvorm: VLAIO; PWO

In het kort

Full-colour 3D-printing maakt het mogelijk om objecten te produceren met een hoge mate van realisme dankzij gedetailleerde kleuren en oppervlaktestructuren. In dit onderzoek onderzoeken wij hoe kleur- en textuurinformatie wordt beheerd doorheen de volledige 3D workflow, van 3D-scanning en digitale modellering tot visualisatie in augmented en virtual reality en de uiteindelijke full colour 3D printing. We bestuderen daarbij hoe kleuren en oppervlaktestructuren het best kunnen worden gescand, toegepast en bewerkt voor 3D-printtoepassingen door:

de kleuren van originele objecten te meten en deze te vergelijken met digitale scans en 3D-geprinte resultaten;
kleurprofielen te onderzoeken die kunnen bijdragen aan een voorspelbaarder en beter beheersbaar productieproces;
bestaande tools voor de communicatie van kleur- en oppervlaktestructuurinformatie te analyseren en mogelijkheden te verkennen om deze communicatie verder te verbeteren.

Deze kennis draagt bij aan een beter gecontroleerde en reproduceerbare workflow voor organisaties, onderzoekers en onderwijsinstellingen die met full-colour 3D-printing aan de slag gaan.

De nood en relevantie

Tijdens elke stap in de digitale keten worden kleur- en textuurgegevens geconverteerd, geïnterpreteerd of aangepast. Hierdoor kunnen zichtbare verschillen ontstaan tussen het oorspronkelijke object, het digitale 3D-model en het uiteindelijke geprinte resultaat. Hoewel full-colour 3D-printing steeds toegankelijker wordt, ontbreekt vaak de kennis om kleuren en oppervlaktestructuren consistent te beheren. Dit vormt een uitdaging voor sectoren waarin een realistische en nauwkeurige weergave essentieel is. Daarom onderzoeken wij hoe kleurbeheer en textuurbeheer binnen 3D-printing kunnen worden verbeterd en welke toepassingen het meeste potentieel hebben om van deze technologie gebruik te maken.

Van aanpak tot impact

Wij brengen de volledige 3D-workflow systematisch in kaart via experimenten met 3D-scanning, kleurmetingen, modellering, UV-mapping en full-colour 3D-printing. De kleuren van fysieke objecten worden gemeten en vergeleken met digitale scans en geprinte resultaten om inzicht te krijgen in kleurafwijkingen tijdens het proces. Daarnaast onderzoeken wij het gebruik van kleurprofielen en bestaande hulpmiddelen om kleur- en textuurinformatie beter te kunnen communiceren en beheren. Het onderzoek verkent ook manieren om oppervlaktestructuren verder te verfijnen via technieken zoals bump- en displacementmapping en via verschillende vormen van nabewerking, waaronder polijsten en lakken. Daarnaast brengen wij in kaart welke markten en toepassingen het meest kunnen profiteren van full-colour 3D-printing. De opgedane kennis ondersteunt bedrijven, onderzoekers en studenten bij het ontwikkelen van realistischere, kwalitatievere en beter voorspelbare 3D-printtoepassingen.

Samenwerking met bedrijven, studenten en onderzoekscentra

Met dit project werkt Arteveldehogeschool als onderwijs- en onderzoeksinstelling actief mee aan de digitalisering van onze economische processen, passend in de visie van de Vlaamse overheid. We stellen onze onderzoekinfrastructuur en dienstverlening rond 3D-printing ten dienste van de vele kmo’s en onderzoekscentra in Vlaanderen die hierover niet beschikken. We zoeken hiervoor samenwerkingsinitiatieven met andere instellingen en bedrijven.

De kennisdeling met de studenten, onderzoekers, bedrijven en deelname aan externe innovatiedagen verhoogt de algemene kennis van full colour 3D-printing in het werkveld.