Ein erster Blick auf Microsofts neues 3-D-Druck-API

3-D-Druck ohne Treiberfrickelei

Tam Hanna


Bisher hatte jeder 3-D-Drucker seine eigene Programmierschnittstelle. Aufgrund der stark ansteigenden Verbreitung – die anfangs nur bei Computerfreaks verbreiteten Geräte sind mittlerweile auch im einen oder anderen Privathaushalt auffindbar – beschloss Microsoft, dieses Problem im Rahmen von Windows 8.1 anzugehen. Die neue Version des Betriebssystems erweitert das Drucksubsystem von Windows-Store-Applikationen um die Möglichkeit, Daten an 3-D-Drucker auszugeben. Dazu ist logischerweise ein von Windows 8.1 unterstützter Drucker erforderlich: Es dürfte nur eine Frage der Zeit sein, bis die meisten Hersteller ihre Geräte mit kompatibler Software versorgen.

Wie funktioniert das Ganze?

3-D-Drucker sind für Quereinsteiger kaum vorstellbar und/oder schockierend. Doch das ist nicht nötig – die Technik hinter den beeindruckend kompliziert aussehenden Geräten (Abb. 1) ist geradezu primitiv.

Abb. 1: 3-D-Drucker sehen sehr komplex aus (hier im Wiener MetaLab)

Modelle der realen Welt bestehen aus Materialien. Ein 3-D-Drucker baut seine Werkstücke aus Schichten oder quadratischen „Molekülen“ zusammen, die er immer wieder übereinander schreibt. Je nach Schichtdicke und Arbeitsgenauigkeit sind die einzelnen Bahnen besser oder schlechter sichtbar: Aktuelle Consumer-Drucker auf Basis von Kunststoffen erreichen brauchbare Genauigkeiten, im High-End-Segment wird mittlerweile sogar Stahl verarbeitet.

Und jetzt in Software …

Im Hintergrund erfolgt der Druckprozess über den in Abbildung 2 gezeigten Workflow. Der Benutzer interagiert mit der Applikation, die ein Print-UI mit weiteren Einstellungsmöglichkeiten für den Druckprozess anbietet. Nach der Konfiguration wird das Modell um ein als Print-Ticket bezeichnetes Objekt erweitert, das weitere Informationen über den Druckauftrag enthält.

Abb. 2: Eine Reihe von Modulen ist für den 3-D-Druckprozess erforderlich

Nach der Zusammenstellung der Daten folgt ein Aufruf des Print-API. Ab diesem Zeitpunkt übernimmt das Betriebssystem die Kontrolle über den Prozess: Der Spooler verwaltet die Aufträge, die nacheinander an den Treiber übergeben werden. Dieser hat die Aufgabe, kleinere Fehler im Modell auszubessern und den eigentlichen Druckprozess zu steuern. Nach dem Abarbeiten des Auftrags informiert der Spooler die Applikation über das Ergebnis.

Kodierung für Quereinsteiger

Die Nutzung des 3-D-Druck-API setzt Windows 8.1 voraus. Als Entwicklungsumgebung empfiehlt Microsoft die C++-Edition von Visual Studio Express 2013 for Windows – unter C# ode...

Ein erster Blick auf Microsofts neues 3-D-Druck-API

3-D-Druck ohne Treiberfrickelei

Tam Hanna


Bisher hatte jeder 3-D-Drucker seine eigene Programmierschnittstelle. Aufgrund der stark ansteigenden Verbreitung – die anfangs nur bei Computerfreaks verbreiteten Geräte sind mittlerweile auch im einen oder anderen Privathaushalt auffindbar – beschloss Microsoft, dieses Problem im Rahmen von Windows 8.1 anzugehen. Die neue Version des Betriebssystems erweitert das Drucksubsystem von Windows-Store-Applikationen um die Möglichkeit, Daten an 3-D-Drucker auszugeben. Dazu ist logischerweise ein von Windows 8.1 unterstützter Drucker erforderlich: Es dürfte nur eine Frage der Zeit sein, bis die meisten Hersteller ihre Geräte mit kompatibler Software versorgen.

Wie funktioniert das Ganze?

3-D-Drucker sind für Quereinsteiger kaum vorstellbar und/oder schockierend. Doch das ist nicht nötig – die Technik hinter den beeindruckend kompliziert aussehenden Geräten (Abb. 1) ist geradezu primitiv.

Abb. 1: 3-D-Drucker sehen sehr komplex aus (hier im Wiener MetaLab)

Modelle der realen Welt bestehen aus Materialien. Ein 3-D-Drucker baut seine Werkstücke aus Schichten oder quadratischen „Molekülen“ zusammen, die er immer wieder übereinander schreibt. Je nach Schichtdicke und Arbeitsgenauigkeit sind die einzelnen Bahnen besser oder schlechter sichtbar: Aktuelle Consumer-Drucker auf Basis von Kunststoffen erreichen brauchbare Genauigkeiten, im High-End-Segment wird mittlerweile sogar Stahl verarbeitet.

Und jetzt in Software …

Im Hintergrund erfolgt der Druckprozess über den in Abbildung 2 gezeigten Workflow. Der Benutzer interagiert mit der Applikation, die ein Print-UI mit weiteren Einstellungsmöglichkeiten für den Druckprozess anbietet. Nach der Konfiguration wird das Modell um ein als Print-Ticket bezeichnetes Objekt erweitert, das weitere Informationen über den Druckauftrag enthält.

Abb. 2: Eine Reihe von Modulen ist für den 3-D-Druckprozess erforderlich

Nach der Zusammenstellung der Daten folgt ein Aufruf des Print-API. Ab diesem Zeitpunkt übernimmt das Betriebssystem die Kontrolle über den Prozess: Der Spooler verwaltet die Aufträge, die nacheinander an den Treiber übergeben werden. Dieser hat die Aufgabe, kleinere Fehler im Modell auszubessern und den eigentlichen Druckprozess zu steuern. Nach dem Abarbeiten des Auftrags informiert der Spooler die Applikation über das Ergebnis.

Kodierung für Quereinsteiger

Die Nutzung des 3-D-Druck-API setzt Windows 8.1 voraus. Als Entwicklungsumgebung empfiehlt Microsoft die C++-Edition von Visual Studio Express 2013 for Windows – unter C# ode...

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