Print with dozens of colors: Our new open-source ColorMix for PrusaSlicer

背景

过去几个月，3D 打印社区一直在探讨一个极具吸引力的问题：如果多材料打印机不再受限于物理加载的几种颜色，会发生什么？

这一想法最初在社区中萌芽。解决方案开始出现在切片器（Slicer）的分叉版本（forks）、测试色卡以及日益逼真的打印作品中。Ratdoux 开发的 OrcaSlicer-FullSpectrum 展示了如何通过交替使用不同颜色材料的薄层来创建“虚拟混合颜色”的耗材。Justin H. Rahb 开发的 filament-mixer 帮助预测这些混合颜色的外观，而像 PeggyPalette 这样的社区项目则使得比较和分享结果变得更加容易。这是一个思想迅速传播的时刻，开源方法的优势得到了充分展现。

Prusa 团队也被这一想法深深吸引。公司内部迅速达成共识：创造一种简单的方法，让用户只需使用几卷耗材，就能打印出数十种美丽的颜色。Prusament、PrusaSlicer、EasyPrint 和 OpenPrintTag 团队始终朝着同一个方向努力，这成为了他们完美的合作项目。团队针对实测的 FDM 打印件校准了新的、更准确的色彩混合模型，通过 OpenPrintTag Material Database 将其与真实材料数据连接，并将工作流直接整合进 PrusaSlicer 和 EasyPrint。同时，团队正在准备专用的 Prusament CMYKW 耗材套装，以确保从第一次打印起整个过程更加可靠。

核心内容

原理：从 2D 印刷到 3D 打印的演变

Prusa ColorMix 的核心原理源自传统的 2D 印刷技术。

在 2D 印刷中，使用青色（Cyan）、品红色（Magenta）和黄色（Yellow）墨水，通过一种称为“半色调”（Halftoning）的方法，通过改变小墨点的大小和间距来产生连续色调。当 CMY 墨点以相等比例打印时，会产生黑色。喷墨打印机通常还会增加黑色（Black, K）墨水以节省墨水，从而形成 CMYK 色彩模型。由于通常在白纸（白色背景）上打印，白色被视为未打印任何颜色的状态。

在 3D 打印中，没有纸张作为背景，因此现有模型主要使用 CMY 颜色加白色（White, W）。由于 FDM（熔融沉积建模）打印的特性，Prusa 不使用点的组合，而是通过层交替来混合颜色。例如，一个层高为 0.1mm 的模型，如果所有奇数层为白色，所有偶数层为黑色，从正常观看距离看，它会呈现为灰色。这一技巧利用了人眼分辨率的局限性，使其无法看清低于一定尺寸细节。由于 CMY 颜色的混合规律在 2D 印刷中已知，因此在 3D 打印中也是可预测的。

技术实现：Prusa ColorMix 模型

Prusa 将这一色彩混合模型以 MIT 许可证开源，命名为 Prusa ColorMix，以区别于其他类似项目。该模型允许用户像绘画一样进行多色打印，而非像编程一样配置机器。

为什么选择 CMYKW？ 传统的多耗材系统通常并行使用四个料盘，工作在 CMYW 模式下。然而，CMYW 混合往往无法产生真正的黑色，只能得到偏蓝的灰色。在 5 喷嘴的 Prusa XL 打印机上，团队可以直接添加黑色，从而使用 CMYKW（青、品红、黄、黑、白）色彩组合。通过测试所有组合，团队确定了约 40 种有意义的色彩组合。

团队协同与开发历程

这一功能的实现依赖于 Prusa 内部多个团队的紧密合作：

1. Prusa Academy (Barbora Marsikova): 负责推动多材料打印入门。她指出，虽然大多数多耗材系统使用 CMYW，但 Prusa XL 的 5T 版本支持 CMYKW，能产生更准确的黑色。团队为此在 Prusa CORE One INDX 上开发了专属的 Full Spectrum 解决方案。
2. Prusa Polymers: 负责内部制造的 Prusament 耗材。在测试市售 CMYKW 耗材的同时，他们正在调整最终 Prusa CMYKW 套装的色调和透明度，并准备推出 PLA Natural Glitter（天然闪光 PLA）以增加视觉效果。
3. PrusaSlicer 团队: 正在开发 PrusaSlicer 3.0 并完善 CORE One INDX 配置文件。他们迅速意识到该功能的趣味性，并紧急准备版本 2.9.6 的构建以支持该功能。
4. EasyPrint & Printables 团队 (Ondrej Bartas): 软件工程师 Ondrej Bartas 是 ColorMix 模型的主要开发者。

开发者日记：Ondrej Bartas 的技术笔记

Ondrej Bartas 分享了构建层间交错 FDM 色彩混合模型的笔记，旨在帮助社区采用全光谱打印，而非声称已彻底解决色彩混合问题。

痛点分析： 目前的切片器（如 Orca 和 Bambu）体验并不像绘画。用户需要点击“添加混合颜色组合”，选择挤出机，设置比例，重复操作。虽然社区有预设的 3MF 文件作为变通方案，但底层体验仍是“先配置机器，后看颜色”。

解决方案： PrusaSlicer 和 Prusa EasyPrint 正在整合两件事：

1. 一个色彩混合模型，用于预测层交错后的实际颜色。
2. 一个极简的用户界面（UI）：加载耗材，调色板出现，直接绘画。

技术迭代路径：

• Ratdoux 通过 OrcaSlicer-FullSpectrum 首创了通过层堆叠实现多色 FDM 打印。
• 该项目引入了 Justin H. Rahb 的 filament-mixer，这是一个基于 Mixbox（油画颜料）训练的多元色素混合模型。
• Bambu Studio 经历了从线性 sRGB 到伽马校正 RGB 的迭代，并在 2026 年 4 月直接引入了 filament-mixer。
• Prusa 的创新点： 在此之前，无人将模型针对实测 FDM 打印件进行校准。Prusa 通过打印测试卡片并测量实际颜色，对模型进行了校准，从而提高了预测的准确性。

关键要点

• 开源授权： Prusa ColorMix 模型采用 MIT 许可证 发布，允许社区检查、使用、测试、改进和构建于其上。
• 色彩模型： 采用 CMYKW（青、品红、黄、黑、白）色彩组合，利用 FDM 打印的层交替特性模拟连续色调，解决了传统 CMYW 模式无法生成纯黑的问题。
• 工作流简化： 旨在将多色 FDM 打印体验从“配置机器”转变为“像绘画一样”，用户只需加载耗材即可选择颜色。
• 跨团队协作： 由 Prusa Academy、Prusa Polymers、PrusaSlicer 和 EasyPrint 团队共同推动，实现了从耗材研发到软件集成的全流程闭环。
• 技术校准： 与社区其他项目不同，Prusa 特别强调通过实测 FDM 打印件对色彩混合模型进行校准，以提高颜色预览的准确性。
• 硬件支持： 该功能已在 Prusa XL（5 喷嘴）和 Prusa CORE One INDX 等设备上得到验证和优化。

意义与影响

Prusa ColorMix 的发布标志着多材料 3D 打印技术的一个重要转折点。它不仅仅是一个软件功能，更是一个生态系统级的创新。

首先，它降低了多色打印的门槛。通过开源模型和简化的 UI，用户不再需要精通复杂的色彩理论或繁琐的软件配置，使得“全光谱”打印真正走向大众。

其次，它推动了开源社区的协作精神。Prusa 没有将这一创新封闭，而是通过 MIT 许可证将其开放，鼓励全球开发者共同完善色彩混合算法。这种开放态度加速了技术的迭代和普及。

最后，它展示了硬件与软件的深度整合能力。从 Prusament 耗材的配方调整到 PrusaSlicer 的底层算法优化，再到 EasyPrint 的工作流整合，Prusa 证明了垂直整合在提升用户体验方面的巨大优势。随着 Prusament CMYKW 套装的推出，用户