日本語は下にあります。
MAGE slicer is a general-purpose slicer for multi-axis 3D printers with 4 or more axes.
Multi-axis 3D printers offer greater flexibility in modeling by creating objects in multiple axes, making it possible to create objects that would be difficult to create with a standard 3-axis 3D printer.
The MAGE slicer uses NURBS surfaces in its calculations to achieve highly accurate slicing on free-form surfaces.
Therefore, in addition to 3D coordinates on the free-form surface, MAGE slicer also calculates normal vectors and spacing between layers to enable beautiful modeling.
It can also be used for non-planar printing with a 3-axis 3D printer.
MAGE stands for Multi Axis Generative Engine. As the name implies, it represents the process of generating G-code in multiple axes.
MAGE Printer is a 5-axis 3D printer compatible with MAGE Slicer.
A book on production methods is available on Kindle Direct Publishing.
MAGE slicer currently supports three types of slicing methods.
Two different NURBS surfaces are set up and sliced by generating a NURBS surface that is complemented between the two surfaces as appropriate. Basically, it can be controlled to bring the nozzle in the normal direction. It supports the generation of infill.
This slice is used to fill the bottom surface. Like a typical 3D printer slicer, it fills in the area where the outer and inner layers meet with a single stroke, and then the inside is zigzagged. Only the bottom surface is supported.
Only the outer skin is sliced as a single layer. Therefore, it is possible to create new surfaces that connect the stacked surfaces, whereas a typical 3D printer only vertically stacks surfaces in a horizontal plane.
- Hollow: Create objects with internal cavities.
- Multi-layered walls: Multiple layers of outer and inner walls can be created.
- Infill: Infill can be created. Infill can be created in XYZ space and in UV space within a NURBS surface.
- Interpolation of overhangs: Gaps can occur where the slice shape changes abruptly between layers. This function fills these gaps.
- Support material generation
- Automatic subvolume division and generation of surfaces for sandwich slices
MAGE slicer does not directly generate G-code by slicing, but generates an intermediate file that collects information for generating G-code. By loading the intermediate file into the MAGE simulator, the G-code is converted to a G-code that takes into account the mechanism of the multi-axis 3D printer, and collision detection processing is performed. The reason for separating the post processor and simulator is to facilitate improvements, since multi-axis 3D printers have a variety of mechanisms and are still in the development stage, so the specifications are not yet finalized and changes occur frequently.
- The upper part of the left pane shows the slicing target and the drawn surface to be used for slicing.
- The upper part of the right pane shows the slice settings that have been set.
- The lower part of the right pane shows the details of the selected upper part of the right pane.
- The lower part of the left pane displays information such as the slice status.
- The menu bar contains buttons to control the display status of the screen.
- Configure the settings to slice.
- "Pre slice" generates and reads the surface to be sliced.
- Operate the seek bar to confirm that the surface to be sliced has been successfully generated.
- "Slice" actually slices and outputs a csv file with a large number of points and additional information for each point.
- Left edge of menu bar: Fitting to the content being drawn.
- Drag left: Moving the viewpoint.
- Drag up/down in the middle: Zoom in/out
- Drag right: Move gazing point
- Visual Studio Community 2022 (17.10.5)
The libraries used can be installed with vcpkg. After installing VisualStudio, install vcpkg at the command prompt. Note that the command prompt must be run as an administrator to install Git.
winget install --scope machine Git.Git
powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\Program Files\Git\cmd\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
cd c:\
rmdir /s /q vcpkg
git clone /~https://github.com/microsoft/vcpkg
cd c:\vcpkg
git pull
.\bootstrap-vcpkg.bat
.\vcpkg.exe integrate install
.\vcpkg install opencascade
.\vcpkg install clipper2
Start MageSlicer.sln, right click on OCCTProxy and Properties. Set Configuration Properties>vcpkg>General>Use Vcpkg to Yes.
Some files have the error message “Could not process AboutDialog.resx. This is because they are on the Internet or in a restricted zone, or the files are marked for the Web. To process these files, please remove the web marks. error. Right click on the file in Explorer and select Properties. Go to General>Security>Allow and check the box “Check”.
The output intermediate file is a csv file with no header. This intermediate file is converted to G-code by MAGE Interface to run the 3D printer.
- Type
- X-coordinate
- Y-coordinate
- Z-coordinate
- X component of normal vector(I)
- Y component of normal vector(J)
- Z component of normal vector(K)
- Thickness
- Width
- Volume ID
- Layer ID
- Loop ID
- Curve ID
- U-parameters of NURBS surfaces
- V-parameters of NURBS surfaces
- OuterWallMiddle
- OuterWallStart
- OuterWallEnd
- InnerWallMiddle
- InnerWallStart
- InnerWallEnd
- InfillMiddle
- InfillStart
- InfillEnd
- SupportMiddle
- SupportStart
- SupportEnd
- Saving
The object to be sliced is loaded as a STEP file, and the NURBS surface to be used for slicing is loaded as a CSV file. The CSV file is in a proprietary format. The slice settings can also be saved as a project in an XML file.
NURBS surfaces can be generated from the coordinates of an array of points in the UV direction.
2 // 2 is a fixed value, meaning it reads the coordinates mapped by UV.
4,10 // The number of U's and V's.
-15.000,-15.000,-15.000,-15.000 // The columns represent the U-direction and the rows represent the V-direction, and only the X-coordinates are listed.
-11.667,-11.667,-11.667,-11.667
-8.333,-8.333,-8.333,-8.333
-5.000,-5.000,-5.000,-5.000
-1.667,-1.667,-1.667,-1.667
1.667,1.667,1.667,1.667
5.000,5.000,5.000,5.000
8.333,8.333,8.333,8.333
11.667,11.667,11.667,11.667
15.000,15.000,15.000,15.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000 // The columns represent the U-direction and the rows represent the V-direction, and only the Y-coordinates are listed.
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
83.000,83.000,83.000,83.000 // The columns represent the U-direction and the rows represent the V-direction, and only the Z-coordinates are listed.
71.779,71.779,71.779,71.779
64.344,64.344,64.344,64.344
60.037,60.037,60.037,60.037
58.199,58.199,58.199,58.199
58.199,58.199,58.199,58.199
60.037,60.037,60.037,60.037
64.344,64.344,64.344,64.344
71.779,71.779,71.779,71.779
83.000,83.000,83.000,83.000
// Comments are not supported, although comments are noted in the following section.
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Project>
<Targets>
<Target Path="C:\test\bottom_sandwich_test.stp" RotAngle="0" RotCenterX="0" RotCenterY="0" RotCenterZ="0" RotDirectionX="0" RotDirectionY="0" RotDirectionZ="1" TransX="0" TransY="0" TransZ="0" />
<Target Path="C:\test\piller_test.stp" RotAngle="0" RotCenterX="0" RotCenterY="0" RotCenterZ="0" RotDirectionX="0" RotDirectionY="0" RotDirectionZ="1" TransX="0" TransY="0" TransZ="0" />
</Targets>
<Surfaces>
<Surface Path="C:\test\bottom.csv" RotAngle="0" RotCenterX="0" RotCenterY="0" RotCenterZ="0" RotDirectionX="0" RotDirectionY="0" RotDirectionZ="1" TransX="0" TransY="0" TransZ="0" />
<Surface Path="C:\test\upper.csv" RotAngle="0" RotCenterX="0" RotCenterY="0" RotCenterZ="0" RotDirectionX="0" RotDirectionY="0" RotDirectionZ="1" TransX="0" TransY="0" TransZ="0" />
</Surfaces>
<Volumes>
<Volume Type="Bottom" TargetId="0" SurfaceId="0" Direction="0" Thickness = "0.4"/><!--Direction fills the space between the outer and inner layers with parallel lines with slopes of 0: 90 degrees from the U direction, 1: 0 degrees from the U direction, 2: 45 degrees from the U direction, and 3: -45 degrees from the U direction.-->
<Volume Type="Sandwich" TargetId="0" LowerId="0" UpperId="1" Pitch="0.15" /><!--Pitch is a parameter that determines the spacing of the interpolated surfaces to be generated, and this value is not an exact spacing.-->
<Volume Type="Piller" TargetId="1" Thickness="0.4" Direction="0" /><!--Direction fills the layer with parallel lines with a slope of 0:45 degrees from the U direction and 1:-45 degrees from the V direction.-->
</Volumes>
</Project>
The rest is in Japanese.
MAGE slicerは、4軸以上の多軸の3Dプリンタ用の汎用スライサーです。
多軸の3Dプリンタは多軸での造形により、造形自由度が向上し、一般的な3軸の3Dプリンタでは困難な造形を可能にします。
MAGE slicerでは、NURBS曲面を用いて計算することで、高精度な自由曲面でのスライスを実現しています。
そのため、自由曲面上での3次元座標に加え、法線ベクトルの計算や、層間の間隔なども併せて計算することで綺麗な造形を可能とします。
なお、3軸の3Dプリンタで非平面印刷をするのにも活用できます。
MAGEは、Multi Axis Generative Engineの略称です。 その名の通り、多軸でのGコードを生成する処理を表しています。
MAGE Printerは、MAGE Slicerに対応した5軸3Dプリンタです。
Kindle Direct Publishingにて、製作方法をまとめた書籍を販売しております。
MAGE slicerでは現在3種類のスライス方式に対応しています。
異なる2つのNURBS曲面を設定し、その間を適宜補完したNURBS曲面を生成してスライスします。 基本的には、法線方向にノズルを持っていくように制御することができます。 インフィルの生成に対応しています。
底面を塗りつぶすためのスライスです。 一般的な3Dプリンタのスライサーと同様に外層・内層に接する部分を一筆書きしたうえで、内側がジグザグで塗りつぶします。 底面にのみ対応しています。
外皮のみを一層と見立ててスライスします。 そのため、一般的な3Dプリンタでは水平面内を鉛直方向に積層していくだけですが、その積層面間を接続するような新たな面を造形することができます。
- 中空:内部に空洞を有した造形物を作成可能です。
- 複数層の壁:外壁および内壁を複数層とすることができます。
- インフィル:インフィルを作成することができます。インフィルはXYZ空間基準とNURBS曲面内のUV空間基準で作成することができます。
- オーバーハング箇所の補間:レイヤー間で急激にスライス形状が変化した箇所では、隙間が発生してしまうことがあります。この隙間を埋める機能があります。
- サポート材生成
- 自動でのサブボリューム分割とサンドイッチスライス用の曲面生成
MAGE slicerでは、スライスしてGコードを直接生成するわけではなく、Gコードを生成するための情報を集めた中間ファイルを生成します。 その中間ファイルをMAGE simulatorに読み込むことで、多軸3Dプリンタの機構を考慮したGコードへの変換と、衝突検出処理を行います。 ポストプロセッサとシミュレータをあえて別に切り離しているのは、多軸の3Dプリンタには様々な機構があることに加え、まだ開発段階のものであり仕様が未確定で頻繁に変更が発生するため、改善を容易にするためです。
- 左ペインの上段には、スライス対象や、スライスに用いる曲面を描画して表示しています。
- 右ペインの上段には、設定しているスライス設定が表示されています。
- 右ペインの下段には、選択している右ペインの上段の詳細を表示しています。
- 左ペインの下段には、スライス状況などの情報が表示されます。
- メニューバーには、画面の表示状態を操作するボタンが配置されています。
- スライスする設定を行います。
- 「Pre slice」でスライスする曲面を生成・読込します。
- シークバーを操作し、スライスする曲面が正常に生成されているか確認します。
- 「Slice」で実際にスライスを行い、多数の点群およびその各点ごとの付加情報をcsvファイルとして出力します。
- メニューバー左端:描画しているコンテンツに合わせてフィッティング。
- 左ドラッグ:視点移動
- 上下に中ドラッグ:ズームイン・ズームアウト
- 右ドラッグ:注視点移動
- Visual Studio Community 2022 (17.10.5)
使用しているライブラリはvcpkgでインストール可能です。 VisualStudioをインストール後に、コマンドプロンプトでvcpkgをインストールしてください。 なお、Gitのインストールにはコマンドプロンプトを管理者として実行することが必要です。
winget install --scope machine Git.Git
powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\Program Files\Git\cmd\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
cd c:\
rmdir /s /q vcpkg
git clone /~https://github.com/microsoft/vcpkg
cd c:\vcpkg
git pull
.\bootstrap-vcpkg.bat
.\vcpkg.exe integrate install
.\vcpkg install opencascade
.\vcpkg install clipper2
MageSlicer.slnを起動し、OCCTProxyを右クリックしてプロパティ。 構成プロパティ>vcpkg>General>Use Vcpkgを「はい」に設定する。
いくつかのファイルで「AboutDialog.resx を処理できませんでした。インターネットまたは制限付きゾーン内にあるか、ファイルに Web のマークがあるためです。これらのファイルを処理するには、Web のマークを削除してください。」というエラーがでます。 エクスプローラで該当のファイルを右クリックしプロパティ。 全般>セキュリティ>許可するに「チェック」を入れてください。
出力される中間ファイルはヘッダがないcsvファイルです。この中間ファイルをMAGE InterfaceでGコードに変換して3Dプリンタを動かします。
- 種類(Type)
- X座標(X)
- Y座標(Y)
- Z座標(Z)
- 法線ベクトルのX成分(I)
- 法線ベクトルのY成分(J)
- 法線ベクトルのZ成分(K)
- 厚み(Thickness)
- 幅(Width)
- ボリュームID
- レイヤーID
- ループID
- カーブID
- NURBS曲面のUパラメータ
- NURBS曲面のVパラメータ
- OuterWallMiddle
- OuterWallStart
- OuterWallEnd
- InnerWallMiddle
- InnerWallStart
- InnerWallEnd
- InfillMiddle
- InfillStart
- InfillEnd
- SupportMiddle
- SupportStart
- SupportEnd
- Saving
スライス対象物をSTEPファイルで、スライスに用いるNURBS曲面をCSVファイルで読み込みます。 このうち、CSVファイルは独自フォーマットとなっています。 また、スライス設定はXMLファイルでプロジェクトとして保存することができます。
NURBS曲面は、UV方向に配列された点群の座標から生成することができます。
2 // 2が固定値です。UVでマッピングされた座標を読み込むことを意味しています。
4,10 // Uの数、Vの数です。
-15.000,-15.000,-15.000,-15.000 // 列でU方向を、行でV方向を表し、X座標のみのリストです。
-11.667,-11.667,-11.667,-11.667
-8.333,-8.333,-8.333,-8.333
-5.000,-5.000,-5.000,-5.000
-1.667,-1.667,-1.667,-1.667
1.667,1.667,1.667,1.667
5.000,5.000,5.000,5.000
8.333,8.333,8.333,8.333
11.667,11.667,11.667,11.667
15.000,15.000,15.000,15.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000 // 列でU方向を、行でV方向を表し、Y座標のみのリストです。
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
-13.000,-4.000,5.000,14.000
83.000,83.000,83.000,83.000 // 列でU方向を、行でV方向を表し、Z座標のみのリストです。
71.779,71.779,71.779,71.779
64.344,64.344,64.344,64.344
60.037,60.037,60.037,60.037
58.199,58.199,58.199,58.199
58.199,58.199,58.199,58.199
60.037,60.037,60.037,60.037
64.344,64.344,64.344,64.344
71.779,71.779,71.779,71.779
83.000,83.000,83.000,83.000
// でコメントを記載しましたが、コメントは非対応です。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Project>
<Targets>
<Target Path="C:\test\bottom_sandwich_test.stp" RotAngle="0" RotCenterX="0" RotCenterY="0" RotCenterZ="0" RotDirectionX="0" RotDirectionY="0" RotDirectionZ="1" TransX="0" TransY="0" TransZ="0" />
<Target Path="C:\test\piller_test.stp" RotAngle="0" RotCenterX="0" RotCenterY="0" RotCenterZ="0" RotDirectionX="0" RotDirectionY="0" RotDirectionZ="1" TransX="0" TransY="0" TransZ="0" />
</Targets>
<Surfaces>
<Surface Path="C:\test\bottom.csv" RotAngle="0" RotCenterX="0" RotCenterY="0" RotCenterZ="0" RotDirectionX="0" RotDirectionY="0" RotDirectionZ="1" TransX="0" TransY="0" TransZ="0" />
<Surface Path="C:\test\upper.csv" RotAngle="0" RotCenterX="0" RotCenterY="0" RotCenterZ="0" RotDirectionX="0" RotDirectionY="0" RotDirectionZ="1" TransX="0" TransY="0" TransZ="0" />
</Surfaces>
<Volumes>
<Volume Type="Bottom" TargetId="0" SurfaceId="0" Direction="0" Thickness = "0.4"/><!--Directionは、0:U方向から90度、1:U方向から0度、2:U方向から45度、3:U方向から-45度の傾きの平行線で、外層と内層の間を埋めます。-->
<Volume Type="Sandwich" TargetId="0" LowerId="0" UpperId="1" Pitch="0.15" /><!--Pitchは生成する補間曲面の間隔を決めるパラメータであって、この値が厳密な間隔になるわけではありません。-->
<Volume Type="Piller" TargetId="1" Thickness="0.4" Direction="0" /><!--Directionは、0:U方向から45度、1:V方向から-45度の傾きの平行線で、層を埋めます。-->
</Volumes>
</Project>