这个挺好，谁做个三维？

wryp

我3D打印一个玩玩。

注册机008

3D 打印光学通道的三维模型创建是一个融合天文计算、光学模拟与工程设计的过程，核心是通过精确建模让阳光穿过特定几何结构后形成预设的光影图案（如数字、符号）。以下是具体步骤与技术要点：
一、核心原理：基于太阳轨迹的光路设计
光学通道的三维模型需满足 **“太阳位置 - 通道结构 - 投影图案” 的对应关系 **：
太阳在不同时刻的方位角（水平角度）和高度角（垂直角度）是设计基础，需根据使用地点的经纬度、季节变化计算太阳轨迹。
通道的几何形状（如孔径位置、倾斜角度、内部反射面）需精确匹配太阳光线方向，使特定时刻的阳光通过通道后，在接收面（地面、墙面）投射出清晰的数字或图案。
二、三维模型创建的关键步骤
1. 太阳轨迹数据计算
天文参数获取：
通过天文算法（如使用PyEphem、Astropy等工具）计算目标地点（纬度、经度）全年或特定时段的太阳位置（方位角、高度角），生成时间 - 角度对应数据表。
例：若需在每天 9:00-17:00 投射数字，需计算该时段内每 10 分钟的太阳角度变化。
关键时间点筛选：
针对需显示的每个数字（如 “10:00”），提取出对应时刻的太阳角度，作为后续这些角度设计对应的通道通道需只在该时刻让光线精准投射出目标数字。
2. 光学路径模拟与通道设计
光线追踪模拟：
使用光学设计软件（如Zemax、TracePro或开源工具Blender的光线追踪追踪功能），模拟阳光从太阳方向入射，通过通道结构后的传播路径。
设定光源方向为目标时刻的太阳角度，在虚拟接收面上（如地面）上标记需形成的数字轮廓（如 7 段数码管的笔画位置）。
反向推导：从接收面上的数字笔画位置，反向追踪光线至入射端，确定通道的内壁反射路径或直射路径，形成通道的三维轮廓。
通道结构优化：
若采用反射原理：通道内壁需设计成镜面反射面（如倾斜 45° 的反光壁），通过多次反射改变光路方向。
若采用直射原理：通道需设计为精准的锥形或柱状孔洞，确保特定角度的光线可直射通过，其他角度光线被遮挡。
需避免光路交叉干扰（不同时间的通道需独立，防止光线串扰导致图案模糊）。
3. 三维建模与参数化设计
基础建模工具：
使用 CAD 软件（如Fusion 360、SolidWorks）或参数化建模工具（如Grasshopper），将光学模拟得出的通道路径转化为实体模型。
对于复杂的多通道结构（如同时时显示多个数字），需将每个数字对应的通道设计为独立模块，再组合成整体结构。
考虑 3D 打印可行性：通道内径需≥0.8mm（避免打印时堵塞），壁厚≥1mm（保证结构强度），内部拐角处做圆角处理（减少打印层纹对光线的散射）。
参数化关联：
将太阳角度数据与模型尺寸关联，例如：当纬度变化时，通道的倾斜角度可自动调整（通过Grasshopper的脚本实现），便于适配不同地区使用。
4. 材料特性适配
透光与反射设计：
若通道需透光：选择高透光材料（如树脂类的Formlabs Clear Resin），模型表面需设计为光滑内壁（减少光线散射）。
若通道需反射：可在模型内壁预留涂层空间（如打印后喷涂金属反射漆），或直接使用含金属粉末的复合材料打印。
热稳定性考量：
户外使用时，材料需耐受温度变化（如 ABS、PETG），避免热胀冷缩导致通道变形，影响光路精度。
5. 仿真验证与迭代优化
投影效果模拟：
在建模软件中进行虚拟测试：输入不同时刻的太阳角度，检查投影图案是否清晰、是否存在偏差。例如，若 “3” 的笔画缺失，可能是对应通道的角度计算错误，需重新调整光路。
物理测试修正：
打印小比例原型（如 1:5），在阳光下实际测试投影效果，记录偏差数据（如数字偏移、模糊），反推模型尺寸误差（如通道角度偏差 0.5°），通过 CAD 软件修正后重新打印。
三、案例：数字日晷的 3D 打印模型设计
以法国 Mojoptix 数字日晷为例，其三维模型创建逻辑如下：
计算巴黎地区（北纬 48.8°）的太阳轨迹，确定每天 8:00-18:00 的太阳角度。
为每个小时的数字（如 “9”“10”）设计独立的光学通道：
通道入口为倾斜的矩形孔（匹配对应时刻的太阳高度角），出口在晷面底部形成数字笔画的形状。
通道内壁设计为光滑曲面，确保光线经 1-2 次反射后精准投射。
使用Rhino建模，将所有通道集成在一个直径 30cm 的半球形结构中，通过Cura切片时选择 0.1mm 层高（提高精度），最终用透明树脂打印。
总结
3D 打印光学通道的三维模型创建核心是 **“天文数据驱动光学设计，光学设计指导结构建模”**，需平衡科学性（太阳轨迹计算）、光学性能（光路精度）与工程可行性（3D 打印工艺限制）。通过参数化工具与仿真软件的结合，可高效实现 “光线 - 结构 - 图案” 的精准映射，这也是数字日晷、光影艺术装置等应用的技术基础。

@忘川

有现成的数模 https://makerworld.com.cn/zh/models/246761-shu-zi-ri-gui?from=search#profileId-177728         需要代打么

DaedraMech

试着找了一下来源，这是一位法国博主的项目，这是他的博客https://www.mojoptix.com/和油管频道https://www.youtube.com/watch?v=wrsje5It_UU，感觉还是非常NB的。打印文件是开源的，网上应该很容易下载到。

深圳晨夕

这个有实物做出来的。

注册机008

二、纯光学投影的数字化创新
这类设计完全摒弃电子元件，通过精密光学结构将阳光转化为数字时间：
3D 打印光学通道
采用 3D 打印技术制造带有狭缝或孔洞的晷针和晷面，阳光通过特定几何结构投射出数字形状。例如，法国工程师 Mojoptix 设计的数字日晷，通过计算太阳轨迹生成三维模型，使阳光穿过通道后在地面形成阿拉伯数字，精度可达 20 分钟。

erwq000

牛

学渣渣

智商鉴定贴。

Ou-Shoukann

我咋感觉没可能呢...

救赎.

如同看到一个人研究出了砖木取火新方法

马步鱼

没太阳怎么办？