Почему 3D-печать и VR созданы друг для друга

Виртуальная реальность и трёхмерная печать — не просто братья по эпохе, а неотъемлемые части друг друга. Что общего у VR и 3D-печати, как они дополняют друг друга – рассматриваем в этой статье.

Самыми широко обсуждаемыми в СМИ и популярными темами, связанными с новыми технологиями, давно уже стали виртуальная реальность и 3D-печать. Это совершенно не удивляет, чему есть две основные причины:

• Во-первых, это самые близкие рядовому пользователю и наиболее применимые в повседневности технологии из инновационных, это их основное отличие от большей части других новинок, и они уже достаточно прочно вошли в некоторые сферы жизни. 
• Во-вторых, что немаловажно, эти две технологии органично, совершенно естественным образом дополняют друг-друга. И вот как именно:

Прототипирование новых устройств

Создание опытных моделей корпусов и деталей будущих устройств не обходится без 3D-принтера.

Так создавался шаг за шагом HTC VIVE

Подробнее в Makezine

И модель VR-манипулятора для него:

Иллюстрация модели джойстика HTC

Прототип серийной модели был создан как 3D-объект, после чего распечатывался и дорабатывался. Это дало возможность инженерам подержать в руках изделие до запуска производства и оценить его эргономичность и удобство. По такому же принципу создавалась модель панорамной камеры Surround 360 (это открытый проект Facebook по созданию 3D-видеокамеры) с углом обзора 360 градусов:

Иллюстрация трёхмерной модели камеры для панорамной съёмки

По тому же самому принципу создаются и самодельные VR-шлемы.

Дополнительно, VR очень подходит для ощущения объема в пространственном 3D-моделировании: можно смоделировать 3D-модель нового устройства на компьютере, хорошенько рассмотреть и отредактировать её в виртуальном пространстве, а затем распечатать прототип будущего устройства. 

Или, наоборот, сканировать имеющуюся заготовку, переведя её в цифровой формат, внести необходимые коррективы, (что намного проще, а главное – точнее, чем на физической модели,) и вывести на печать новую версию.

DIY VR-устройства

DIY (Do-It-Yourself), то есть – самодельные VR-гарнитуры для смартфонов приобретают всё большую популярность у владельцев 3D-принтеров, ведь картонный Google Cardboard непрочен и недолговечен, а серийные пластиковые образцы разных производителей зачастую продаются по явно завышенным ценам. Потому, всё большее число энтузиастов распечатывают на 3D пластиковые аналоги Cardboard и другие, более продвинутые модели.

При этом, сами модели бесплатны, а распечатка их на простом FDM 3D-принтере выйдет дешевле, чем покупка картонных очков.

Так выглядит 3D-модель простейшего шлема виртуальной реальности, т.е. VR-гарнитуры для смартфона, предназначенная для самостоятельного изготовления:

Модель VR-гарнитуры для самостоятельной печати от Damian Szyszkowski 

Многие довольствуются распечаткой простейшего гугл-карборда, хоть и из более прочного, чем картон, материала:

VR-гарнитура выполненная по образцу Google Cardboard на 3D-принтере

Есть и более продуманные устройства, с возможностью различных регулировок и настроек, которые, тем не менее, столь же просто распечатать и собрать.

Оригинальная VR-гарнитура выполненная на 3D-принтере

Видеоролик демонстрирующий сборку самодельного, напечатанного на 3D-принтере, VR-визора:

Ознакомиться с бесплатным каталогом моделей для DIY VR-устройств можно на сайте www.thingiverse.com

Помимо гарнитур, есть и другие устройства виртуальной реальности, которые можно создать самому. Гарнитура или шлем позволяют лишь погрузиться в созданное кем-то пространство, но есть устройства и для тех, кто хочет творить сам: сферические камеры. Это специальные видеокамеры, охват которых позволяет одновременно запечатлевать всё окружающее пространство. Можно создать сферическую камеру для съёмки VR-снимков и роликов, функционально схожую с теми, которые используют для профессиональной трёхмерной съёмки фильмов с эффектом присутствия, напечатав специальный кронштейн с креплениями для GoPro или других миниатюрных камер.

Рама для сферической съёмки с использованием нескольких Hero3 – Black Mount

Ещё один вариант “сфеической” рамы под Hero – “Underwater”, подходит для подводной съёмки

Не всем интересна печать самоделок, многие предпочитают пользоваться устройствами разработанными профессионалами, но и для таких пользователей есть свой способ применения 3D-печати в области VR – создание нестандартных запчастей и уникальных аксессуаров к VR-оборудованию. 

DIY аксессуары и комплектующие для VR

Новые устройства появляются постоянно, а аксессуары к ним покупать бывает накладно и сложно – пересылка, таможни, – всё это отнимает много времени и средств. Не говоря о том, что не все они производятся и продаются самими производителями оборудования. Выход прост – можно напечатать, например, нестандартные и отсутствующие в продаже подставки или подвесы для VR-шлемов и других составляющих VR-систем и другие интересные аксессуары, которые сделают опыт пользования устройствами более комфортным и насыщенным. 

Вот, лишь несколько примеров таких приспособлений предназначенных для популярных VR-систем, которые можно скачать в сети и распечатать самостоятельно:

Настенный подвес для контроллеров HTC Vive

Заряжающая подставка для двух контроллеров HTC Vive

Адаптер-”винтовка” для контроллера HTC Vive, для игр типа The Nest

Настенное крепление для линкбокса (коммутирующего блока) системы HTC Vive

Адаптер для соединения базовой станции Vive с любым стандартным штативом

Настенное крепление для хранения шлема HTC Vive

Детали для соединения VR-шлема HTC Vive  с более удобным, чем комплектное, креплением на голову

Настенное крепление для хранения Oculus Rift

Потолочное, оно же настенное крепление для сенсора Rift, может использоваться и как подставка для размещения на горизонтальных поверхностях

Простой подвес для вертикального хранения шлема Oculus Rift на мебели или стенах

Настольная подставка для VR-шлема Oculus Rift

Таким образом можно создать любой аксессуар, любую деталь и любое приспособление к вашим устройствам, которое только возможно придумать. Достаточно создать в редакторе или просто скачать необходимую деталь в цифровом виде,  загрузить в свой 3D-принтер и распечатать.

Идеи – в жизнь

Следует обратить внимание на то, что большая часть функций и возможностей трёхмерных принтеров вполне доступна и на далеко не самых дорогих моделях устройств. Например, есть вполне доступные для обычного человека устройства, притом качественные и выдающие более чем приличный результат.

Один из ярких примеров такого оборудования – заслуживший уже приличную репутацию принтер Wanhao Duplicator 8:

Устройство классом повыше, но тоже простое в применении и обслуживании – знаменитый Picaso Designer X Pro:

Подобного аппарата за глаза хватит для изготовления предметов обихода, сувениров, деталей механизмов и даже каких-то более технологичных изделий. Вплоть до использования в изобретательстве.

Если же необходима большая точность и удобство работы, то можно выбрать 3D-принтер подороже, но и заведомо выше классом. Например – Formlabs Form 3:

Это, практически, уже профессиональная модель 3D-принтера, обеспечивающая разрешение и скорость работы недоступные более бюджетным моделям.

Всё меньше ограничений остаётся для такого перспективного дуэта, как 3D и VR, ведь устройства печати и сканирования всё совершенствуются, качество изделий растёт, а спектр используемых для печати материалов ширится день ото дня. Помимо пластиков и пищевых материалов доступны для использования уже дерево и стекло, металлы и керамика. Как и устройства виртуальной реальности, дающие всё более естественный эффект присутствия и всё более детальное изображение и интерактивные возможности. В ближайшем будущем эти две технологии, вместе, здорово изменят привычную нам картину мира. Что они уже начали делать.

В заключение, демонстрация совместной работы этих технологий – напечатанный на 3D полноценный шлем VR, снабженный собственными экранами и не требующий применения смартфона: