まとめ
これは、NASAの火星の地形データに基づく実験的な火星のリトホーンランプシェイドです。
それは、火星のアルベドシェーディング(照明)を内部的に描写しようとし、火星の地形(標高)を外部的に正確に描写しようとします。
これをリトホーンで達成するのは難しいことでした。なぜなら、アルベドの色を標高データから引き算し、地形の表面に対して内部的に変位し、球の中心に向かわなければならないからです。そうすることで、視覚的に良好な標高と、バックライト効果が適切に表示されるための相対的な壁厚さの両方を実現することができます。
この2つのデータセットを組み合わせた結果として得られる内部形態は、奇妙でランダムに見えますが、地形を通して火星の表面アルベドの色合いをやわかに発光させるための正しい壁厚を作り出すうえで効果的です。
簡単に言えば、ランプがオフのとき、無地の白い外観は現実的な火星の地形の高低差に見え、ランプがオンのとき、バックライトは壁の密度の変化によって発光し、正確なアルベドシェーディングの照明で地形の輪郭を引き立てます(リトホーン効果)。
これは私のベッドサイドランプと一緒に使用するように設計されており、南極に88 mmの穴があり、ランプシェイドをベースに合わせることで(光球の上に位置させることで)均一な照明効果が得られます。
かなりうまくできたと思うのですが、半分に印刷すると、2つの部分を赤道に沿って接着する必要があり、その結果、照明効果では細いシームラインになってしまいました。
2024年8月の更新
ご要望に応じて、ユーザーが自分の照明ソリューションに合わせて編集できるように、完全にクリッピングされていないグローブを追加しました。モデルは次のとおりです。MarsLithophane_Globe.stl
印刷設定
プリンターのブランド:
ELEGOO
プリンター:
ELEGOO NEPTUNE 3 Pro
ラフト:
はい
サポート:
いや
解決策:
0.4 mm
充填:
100%
備考:
このデザインは、FDMプリンタ用に2つの半球形に分割されて作られています。赤道が印刷プレートに向かうようにスライスされ、そして大きくて壁が薄い印刷物(特にその赤道部分)であるため、印刷中ずっとプレート上に良好な接着と安定性を確保するために、5 mmのラフト(またはブリム)が不可欠です。
このデザインのユニークな粗い内部形状は、プリンタが各半球を完成するために極点に向かって上に移動するにつれて、上にあるすべての層をサポートするのに十分なので、サポート材料は必要ないはずです。
リトホーンであるため、バックライト時に強度と良好な不透明度効果を得るためには、100%のインフィルが重要です。
この印刷は半球ごとに15時間かかりました。つまり、合計で約30時間でした。
これをどうやってデザインしたか
このデザインは、Mars Global Dataのウェブサイトからダウンロードした2つのNASAの火星ミッションデータセットを使用して開発されました。
https://www.mars.asu.edu/data/
アルベドデータ(火星の地形の色をグレースケールのトーンシェイドした等距離投影地図として)
標高データ(火星の地形の標高をグレースケールの高さで表現した等距離地図)
これらの画像は、3Dソフトウェアで2つの高密度の球体に組み合わせられ、いずれも球形のUVマッピングがされて、火星の地球儀に画像を正確に配置することができました。
外側の球体には、標高マップを使用した変位モディファイアが適用され、外側の表面に現実的な地形の高さの特徴が付けられ、内側の球体には、標高マップとアルベドマップが適用され、互いに減算されて、アルベドの内部高さが地形の表面高さデータに対しての深さとして表示されます。
内部球の2つの組み合わせデータセットからの内部形式は、本当に奇妙でランダムに見えますが、印刷物の壁の厚さに関するアルベドシェーディングの正しい結果です。
この2つの球の位置は、互いに重なり合わないようにわずかに調整されています(スライスしたときにエラーやネガティブホールを避けるため)。
最後に、モデルの底部が平らにカットされ、支持リップが追加されました。これにより、2つの球体が体積幾何学モデルに封入され、ランプベースに整列して配置されるようになりました。
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