Allez au-delà des 4 couleurs : cette version d’Orca Slicer permet des combinaisons de couleurs quasi illimitées
Un projet explorant le mélange des couches d'impression a abouti à Snapmaker Orca Full Spectrum, une variante du slicer permettant de mélanger des couleurs pour une impression 3D aux couleurs théoriquement illimitées. Je l'ai testé et les résultats sont étonnants.
C’est un fait indéniable : l’impression 3D telle que nous la connaissons est d’autant plus avantageuse que l’écosystème logiciel est open source. Les changements positifs, les correctifs et les fonctionnalités entraînent un effet boule de neige génial.
De temps en temps, on voit apparaître des fonctionnalités qui bouleversent les usages, comme Full Spectrum. Qui n’a jamais pensé lors d’une impression multicolore « Hé, cette tour d’impression a l’air plutôt cool, certaines des couleurs se sont mélangées » ?
Full Spectrum contrôle ces mélanges accidentels et vous permet de peindre vos modèles avec des couleurs « virtuelles » qui combinent les filaments disponibles sur l’imprimante. Cette fonctionnalité est actuellement en cours de développement, mais elle est accessible au public via une version de Snapmaker Orca à télécharger depuis GitHub. Pour les imprimantes 3D comme la Snapmaker U1, que Full Spectrum a prise comme imprimante de référence pour développer la technique, cela signifie utiliser son Toolchanger natif multifilaments et ajouter des couleurs virtuelles combinant les quatre couleurs chargées dans les buses.
Ces couleurs (les quatre matériaux de base, plus le nombre de combinaisons que vous définissez) sont toutes disponibles dans l’outil de peinture du modèle, ce qui vous permet de peindre des détails subtils ou d’inventer de nouvelles couleurs pour des impressions multicolores complexes.
Comment cela fonctionne-t-il ?
Avant toute chose : oui, vous avez raison, la Snapmaker U1 ne peut pas physiquement mélanger les filaments. Chaque tête d’outil est une buse unique avec un acheminement de filament unique. Alors comment ça marche ? Full Spectrum ne mélange pas les filaments, il donne juste l’impression de le faire.
Le développeur principal, publiant sous le pseudonyme de Ratdoux sur GitHub, l’explique mieux : « Le concept utile ici est souvent appelé distance de transmission : si les couches imprimées sont suffisamment fines, ou si le filament est suffisamment translucide, la lumière peut passer à travers plusieurs couches colorées avant d’être reflétée vers l’observateur. » C’est ce même principe qui permet d’obtenir des impressions multicolores éclatantes à l’aide d’outils tels que HueForge ». Il poursuit : « Lorsque cela se produit, l’œil ne voit pas seulement une couche rouge ou seulement une couche bleue, par exemple ; il voit la lumière qui a interagi avec les deux, et le résultat est perçu comme une couleur mélangée. »
Dans le slicer, cela se passe dans un panneau de configuration supplémentaire entre les contrôles du filament et les paramètres d’impression. Ici, vous avez la liberté d’ajouter un simple mélange de deux couleurs, en ajustant la pondération de chacune pour pousser la nouvelle couleur dans l’une ou l’autre direction. Il s’agit d’un « dégradé » dans le slicer. Vous pouvez aller plus loin avec un « motif », en spécifiant plus de deux couleurs et en contrôlant l’ordre et la pondération dans lesquels elles s’impriment.
Comme pour tout ce qui concerne l’optique de la couleur et la transmittance dans l’impression 3D, c’est un peu plus compliqué que cela.
Le développeur ajoute : « Dans le logiciel, le slicer traite chaque couleur mélangée comme un filament virtuel. Si l’imprimante a x filaments réels, les couleurs mélangées sont simplement ajoutées avec un identifiant comme des filaments supplémentaires après les filaments physiques. Chaque filament virtuel stocke une recette : quels filaments physiques il utilise et dans quelle proportion ».
Quel est le degré de personnalisation des couleurs ?
La recette par défaut pour chaque filament virtuel est une répartition 50/50, avec une alternance de couches entre les deux. « C’est cette recette qui compte. Le slicer ne part pas d’un échantillon RVB et n’essaie pas de créer un motif à partir de la couleur cible. Au contraire, il enregistre d’abord la recette, puis l’utilise pour générer deux sorties distinctes : une couleur de prévisualisation à l’écran pour l’utilisateur et le motif d’impression physique réel que la machine suivra.
Nuance importante à garder en tête concernant le comportement de Full Spectrum : les filaments virtuels présentés dans le slicer sont de simples analogues intermédiaires pour les couleurs telles que votre slicer les représente. Le résultat imprimé est souvent très différent, ce qui nécessite une certaine connaissance des couleurs de votre part pour juger du résultat.
Certains filaments blancs, par exemple, ont une couleur « naturelle » plus crémeuse que d’autres, ce qui réduit leur capacité à donner une couleur vibrante. Le rose que j’ai essayé d’obtenir lors de mon grand test d’impression est loin d’être la couleur virtuelle visualisée. L’expérimentation est essentielle.
En jouant avec le système au cours de la semaine dernière, il est clair qu’il y a encore des obstacles à surmonter, mais même cette version la plus basique est étonnamment stable, performante et efficace.
Bien que toute imprimante équipée d’un système de changement de filament, comme l’AMS de Bambu Lab ou le MMU de Prusa, puisse théoriquement le faire, Full Spectrum, dans sa version actuelle, est optimisé pour la Snapmaker U1. Nous avons cependant réussi à l’exporter pour la Prusa XL. Nous n’avons pas testé les systèmes à buse unique, mais nous avons l’intention d’essayer.
D’une part, l’effet n’est possible que sur l’axe Z, ce qui signifie que l’effet commence à s’estomper sur les inclinaisons importantes, exposant les couleurs des composants.
Un autre défi, qui je pense est plus lié à la logique de découpage multicolore qu’au fonctionnement de cette nouvelle fonctionnalité, est la possible interférence des blocs de couleur qui pénètrent le modèle. C’est le cas par exemple si des mélanges de couleurs plus claires sont devant des murs de délimitation internes de couleur dominante.
Le bon sens veut que l’on obtienne les meilleurs résultats en imprimant avec des hauteurs de couche plus fines. Ratdoux l’a confirmé en me disant que « les couches plus fines améliorent généralement le mélange, et les filaments plus transparents ou translucides améliorent également le mélange. Les couches plus épaisses et plus opaques réduisent cet effet et rendent la structure alternée plus visible ».
Je n’ai pas imprimé d’objets plus grands avec des hauteurs de couche plus importantes, mais j’imagine que l’effet est étonnamment tolérant vu de loin. Tant que vous ne vous approchez pas trop près, vous ne le remarquerez pas.
Quel est le futur de cette technique ?
Ce type de technique d’empilage de couches se prête aux imprimantes permettant un changement de tête d’impression ou de buse. Selon la complexité de votre impression, vous demandez à l’imprimante de changer de matériau pour chaque couche où une couleur virtuelle est utilisée. Pour un usage léger, ce n’est probablement pas plus difficile qu’une impression multicolore utilisant un Toolchanger. Mais ne vous y trompez pas, c’est avec un changeur d’outils comme le Snapmaker U1 ou le Prusa XL que l’on voit vraiment les capacités de FullSpectrum : comme pour tout type d’impression multicolore, ne pas avoir besoin de retirer et de purger est un grand gain de temps et de matériel.
« Je dirais que les bases sont posées puisqu’il est actuellement utilisable, mais il reste encore pas mal de travail à faire », déclare M. Ratdoux. « Outre les corrections de bogues, il y a la fonctionnalité de tramage sur l’axe Z qui nécessite un travail approfondi… Au lieu d’utiliser uniquement des couches entières dans une simple alternance fixe, le slicer fait varier la hauteur des couches dans les emplaçements où les couleurs sont mixées afin d’obtenir des rapports de matériaux plus précis. En termes clairs, il peut donner à un filament une part plus épaisse sur la hauteur et à l’autre une part plus fine, ce qui rend le mélange apparent plus contrôlé et plus précis ».
D’où cela vient-il et comment puis-je l’utiliser ?
L’idée d’alterner les couches de couleur pour produire de toutes nouvelles teintes n’est pas nouvelle – des exemples sont apparus dans divers forums sur l’impression 3D au fil des ans. Ce qui a mis le feu aux poudres pour Full Spectrum, c’est un fil de discussion du Redditor Aceman11100 qui travaillait lui aussi sur une solution similaire. Il s’agit d’une version de la même idée, agnostique au niveau du slicer et de l’imprimante, actuellement en cours de développement « avec un peu de peaufinage à faire », nous dit-il. La solution de Ratdoux, orientée vers Snapmaker (mais pas exclusivement, pour être clair), a pris de l’avance et est téléchargeable et utilisable dès maintenant sur GitHub sur les appareils Windows, Mac et Linux.
Je l’ai testé sur Windows. Ceux qui sont intimidés par GitHub peuvent être rassurés : il suffit de télécharger le fichier d’installation et de l’exécuter. Les utilisateurs de Mac devront peut-être l’autoriser via les paramètres de sécurité de leur système (il s’agit d’une application non signée qui déclenchera probablement des avertissements).
La page du projet stipule qu’il n’a pas été officiellement testé sur du matériel, le travail effectué était théorique. Snapmaker a depuis repris le projet et a envoyé une U1 à Ratdoux pour qu’il poursuive le travail. Étant donné qu’il s’agit essentiellement d’Orca Slicer sous le capot, peut-être verrons-nous cette méthode de mélange des couleurs se répandre en amont dans les slicers parents.
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