众所周知，当前的3D打印机已经能够使生产商和消费者根据3D模型打印出高精度的3D对象。然而，它们仍然在这个根据3D模型创造的对象上直接复制其反射特性。例如，这个技术能够用来3D打印出具有两到三个不同反射特性的对象，比如您可以让3D打印对象在某个部分是透明的，而另外一个部分则是反光的，甚至让它反射不同颜色的光等。而这一切使用当前的3D打印技术是不可能实现的，因为3D打印对象的反射特定只能由您使用的打印材料来决定。

该专利的技术涉及到如何打印一个具有多套反射特性的外壳或者微表面（例如，一种反射性的表皮）。

从专利中我们可以看到，这是一个相当复杂的多材料3D打印过程。该3D打印的反射性表皮包括了一个漫射颜色层和一个透明的塑料层。颜色层提供了可以包含一种或者多种颜色的多个区域。“微表面的反射元素提供或者设定了油墨层中每个色区的反射特性。”该专利文件中说。由于每个色区具有不同的性质，因此可以实现不同的反射结果。

除此之外，这种方法还牵涉到一种通过数据驱动的方式决定其表面几何形状的方法。从本质上说，他们利用特殊油墨的表的反射特性和空间变化、双向反射分布函数（svBRDF）来决定打印对象上的什么地方该有什么样的特点。“该3D打印方法能够优化微结构来产生一个正态分布函数（NDF），并可以借助3D打印机打印到 对象的表面。尤其是，该方法涉及到需要优化微观几何形状来进行范围广泛的分析和模拟最终结果表明的有效反射率。”他们解释说。

通过这种优化过程，这种输入svBRDF产生的外观可以复制。最终，微观几何形状以一种数据驱动的方式被优化，并且分布在3D打印对象的表面。迪斯尼公司的研究人员称，他们甚至已经使用该方法用当下的3D打印技术和一组有限的打印材料，将svBRDF打印到了平面样品上。理论上讲，该方法能够在任意形状的3D对象表面打印svBRDF。“这是一个相当复杂的方法，但绝对可以颠覆当前的高分辨率3D打印技术。”该公司称。

专利信息

专利号：us9266287

专利名称：可定制表面反射率的3D打印（3D printing with custom surface reflectance）

授予日期：2016年2月23日

申请日期：2013年9月18日

发明者：Jan Kautz、Olivier Roullier、Bernd Bickel；

专利权人：迪斯尼企业（Disney Enterprises, Inc.）