Che cos’è OpenVCAD e chi lo sviluppa
OpenVCAD è un ambiente CAD open-source pensato per descrivere non solo la forma, ma anche la distribuzione dei materiali all’interno di un oggetto 3D. Il progetto nasce alla University of Colorado Boulder, nel Matter Assembly Computation (MAC) Lab, con il dottorando Charles Wade e il prof. Robert MacCurdy. L’obiettivo è superare i limiti dei CAD tradizionali quando si deve progettare con materiali multipli e gradienti continui, tipici della robotica morbida, dei dispositivi bio-medicali e dei componenti con proprietà funzionali variabili.  

Perché serve: dal CAD “a superfici” al CAD “a volume e materiali”
I flussi di lavoro comuni trattano l’oggetto come un solido omogeneo e gestiscono i materiali per “zone” separate da interfacce nette. OpenVCAD adotta invece un approccio volumetrico/voxel, così da definire in modo programmabile dove e come cambiano le proprietà del materiale nello spazio (gradienti, transizioni dolci, reticoli con rigidità locali). Questo consente di progettare strutture con passaggi di materiale controllati e proprietà meccaniche localizzate, difficili o impossibili con il solo boundary modeling. 

Come funziona: codice, Python e IDE dedicato
OpenVCAD espone un compilatore di geometrie volumetriche e un binding Python (“pyvcad”) per descrivere gli oggetti tramite funzioni e script parametrici. È disponibile anche VCAD Studio, un IDE/GUI per prototipare, visualizzare ed esportare i modelli. Le release più recenti hanno consolidato il passaggio a Python come linguaggio di scripting principale, semplificando l’onboarding rispetto a DSL proprietarie.  

Compatibilità e sperimentazioni: fino a cinque materiali in stampa
Nei test riportati dal team CU Boulder, OpenVCAD è stato usato su diverse piattaforme di stampa multi-materiale, inclusi sistemi in grado di depositare fino a cinque materiali contemporaneamente, dimostrando transizioni graduali e controllo di proprietà locali all’interno dei pezzi.  

Cosa cambia per ingegneri e designer

• Iterazione più rapida: una modifica a una variabile aggiorna l’intero modello, evitando rielaborazioni manuali in CAD.

• Progettazione “material-aware”: le regole di assegnazione dei materiali sono parte del modello, non un passaggio a valle.

• Scalabilità del workflow: la stessa pipeline supporta dalla prototipazione su desktop a stampanti con più canali/materiali. 

Confronto e contesto
OpenVCAD si colloca accanto a strumenti “programmable CAD” (es. approcci parametrici o volumetrici) e a progetti accademici per l’assegnazione volumetrica dei materiali (come le ricerche Fraunhofer IGD su GraMMaCAD). La differenza chiave è l’enfasi su un compilatore volumetrico open-source e su un legame stretto con la stampa realmente multi-materiale e a gradienti. Stampare in 3D

Stato del progetto, licenza e dove provarlo
Il codice e la documentazione pubblica sono disponibili su GitHub (repo “OpenVCAD-Public”) insieme a guide “Getting Started”. L’ecosistema comprende l’IDE VCAD Studio e materiali introduttivi. La pagina di Venture Partners di CU Boulder inquadra OpenVCAD come tecnologia con applicazioni industriali in additive manufacturing multi-materiale. 

Prospettive e pubblicazioni
Il team CU Boulder ha diffuso comunicati e risorse divulgative (EurekAlert, testate specialistiche) e un preprint tecnico che dettaglia pipeline, prestazioni e casi d’uso; la copertura stampa di settore conferma l’interesse verso l’approccio “code-based” per gradienti continui.