南开新闻网讯(记者吴军辉通讯员孙雷)“砥砺奋进的五年”大型成就展自开幕以来吸引了数以万计的海内外参观者。展览中，借助南开大学“三维真彩色喷绘机器人”制成的“三北防护林体系建设工程(1978—2050)示意图”沙盘，将我国七十多年三北防护林建设成果完整、立体、全方位地进行了展示。9月25日，党和国家领导人观展时，在此巨幅沙盘前驻足听取讲解。
“三维真彩色喷绘机器人”是南开大学刘景泰教授团队在国家863计划项目“三维地形模型加工及真彩色喷绘机器人的研制(2009AA04Z222)”及天津市应用基础与前沿技术研究项目“真彩色三维喷绘机器人的研制(09JCZDJC23700)”的支持下完成的。
该成果面向了高保真的三维喷绘系统的工程应用，旨在替代以往人工绘制方法，为沙盘、风景区展示、居家装饰等需要大幅面三维实物展示的领域提供一个物美价廉、能够精确还原地质地貌信息的智能机器人喷绘技术。
南开大学科研团队历时数年，设计并完成了一台专用的具有大幅面加工能力的集高精度三维模型加工和真彩色三维喷绘于一身的三维喷绘机器人工程样机。科研团队根据全彩色喷绘的工艺特点，针对三维喷绘过程中由于高度落差不同带来的墨滴散落不均匀，二维彩色图像到三维图像转换的失真等关键问题进行了深入研究。
南开团队设计并实现了诸如雕刻路径规划方法、基于地理模型细节补偿与优化算法、基于高斯曲率的三维半色调处理算法和基于单组喷头的Multi-Pass喷绘轨迹优化算法等理论、技术和工艺上的一系列突破，全面提升了三维真彩色喷绘机器人的技术水平。据介绍，最新的三维真彩色喷绘技术和三维喷绘机器人最大加工幅面达到2500mm*1200mm*550mm，分辨率达到185dpi-370dpi，最大幅面喷绘时间小于4小时，达到了国际先进水平。
该三维真彩色喷绘技术和三维喷绘机器人工程样机已在福建索利普科技发展有限公司进行推广和试用。由于同目前二维大幅面真彩色喷绘技术相比，其在表现力上有本质的提升，给人以更为立体直观的感受，真正再现了三维对象的原本外貌，因此得到用户的一致好评。2013年到2015年，福建索利普公司将该成果运用于大型国防沙盘制作，浮雕设计制作，装饰背景墙等多个领域。
据悉，“三维真彩色喷绘机器人”于2016年获得天津市技术发明二等奖，在2017年教育部科技发展中心主办的首届中国高校科技成果交易会获得了成果创新奖。
