Color visualization of 3D-models for enhanced preparation of additive manufacturing processes

Abstract

The main aspects of color visualization of triangulated models of industrial products are presented. The implementation of visualization capabilities is based on RGB and HSV color models. The structure and key features of the software implementation of color visualization and the export of the displayed image in PLY, and AMF formats are discussed. Methods for transformations between RGB and HSV color models are described, as well as an algorithm for coloring the triangular faces of the model based on specified color ranges. The developed algorithms allow for a sufficiently informative representation of the desired areas of the product's surfaces by significantly altering one color component while minimally changing the other two. This is achieved by directing the assignment of functional dependencies and value ranges for each component of the color model. Examples of various methods for color shading of vertices and/or edges and/or faces of the model are provided. Представлено комплексний підхід до кольорової візуалізації тріангульованих моделей промислових виробів для адитивного виробництва. Дослідження базується на використанні RGB та HSV кольорових моделей, що дозволяють створювати інформативні та наочні зображення геометричних характеристик виробів. Розроблено структуру та методологію програмної реалізації кольорової візуалізації з можливістю експорту в стандартні формати PLY, AMF. Детально висвітлено алгоритми перетворення між кольоровими моделями RGB та HSV, включаючи математичні залежності для перетворення значень кольорових компонент з урахуванням специфіки комп'ютерної графіки та вимог щодо виконання задач технологічної підготовки процесів адитивних технологій. Запропоновано новий підхід до розфарбовування трикутних граней 3D-моделі, який дозволяє цілеспрямовано змінювати кольорові відтінки для виділення специфічних геометричних особливостей. Ключова перевага розробленої методики – можливість інформативного відображення топологічних характеристик поверхонь шляхом контрольованої зміни кольорових компонент.