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如何为3D打印准备模型

2019-01-16 14:26:30

3D打印是一项令人难以置信的激动人心的技术,将您的一个数码作品握在手心是一种美妙的感觉。如果要打印某个三维模型,使其转换为可握在手中的真实对象,则需要做一些事情来准备模型进行3D打印。三维动画制作公司

为确保打印过程尽可能顺利并节省您的时间和金钱,需要在将文件发送到打印机之前执行以下一系列步骤:

1.确保模型是无缝的
2.挖空模型以降低成本
3.消除非流形几何
4.检查曲面法线
5.转换你的模型

一、确保模型是无缝的
在为静态渲染建模时,通常可以更容易地从数十(或数百)个单独的部分构建模型。头发是一个很好的例子。在 Autodesk Maya和Autodesk 3ds Max等传统建模软件包中,设计师通常会将角色的头发创建为单独的几何体。外套上的按钮或角色的盔甲和武器的不同组件也是如此。

此策略不适用于3D打印。除非您打算在打印过程完成后将零件粘合在一起,否则模型需要是单个无缝网格。

对于简单的物体,这不应该太困难。但是,对于复杂的模型,如果不是在考虑3D打印的情况下创建该模型,则此步骤可能需要数小时。

二、挖空模型降低成本
实体模型比空心模型需要更多的材料。大多数3D打印供应商使用立方厘米计算价格,定价他们的服务,出于经济利益的考虑,打印出来的额成品只需要看到外部实体即可。

默认情况下,您的模型打印出来不是空心的。

即使您在三维软件应用程序中工作时模型看起来是空心网格,但是当模型需要打印时,除非您另外准备,否则它将被解释为实体。

如何让您的模型空心:
选择模型表面上的所有面。
沿着表面法线挤出面。正挤压或负挤压都可以,但最好是负挤压,因为这样可以保持外表面的外观不变。
如果您使用的是Maya,请确保选中“ 保持面的连接性 ”选项。默认情况下应该检查它。
检查表面。确保在挤出过程中未创建重叠几何体并修复可能出现的任何问题。
你的模型现在应该有一个“内壳”和一个“外壳”。这些外壳之间的距离将是模型打印时的壁厚。较厚的墙壁更耐用,但也更昂贵。你留下多少空间取决于你。但是,不要太小。大多数供应商都有指定的最小厚度。
在模型底部创建一个开口,以便多余的材料可以逸出。在不破坏网格的实际拓扑的情况下创建洞口。打开洞口时,桥接内壳和外壳之间的间隙很重要。

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三、消除非流形几何体
如果您在建模过程中保持谨慎,则此步骤应该不是问题。

非流形几何体是指由两个以上的面共享的任何边。

当面或边缘被挤出但未重新定位时,可能会发生此问题。结果是两个相同的几何体直接相互叠加。这种情况最终导致3D打印设备混乱。

非流形模型将无法正确打印。

出现非流形几何体的一个常见原因是设计师想要挤出面、移动面,操作之后却尝试撤消操作。大多数软件将挤出移动记录为两个单独的命令:
1.挤压本身
2.重新定位面部或边缘
因此,要撤消挤出,必须进行两次撤消命令。如果不这样做会出现非流形几何体,并且对于新手建模者来说这是一个相对常见的错误。

这是一个容易避免的问题,但它通常是看不见的,因此很容易被遗漏。一旦发现问题就需要立即修复它。出现非流形几何体是一个棘手的问题。

如果您正在使用Maya,请确保当您处于面部选择模式时,每个多边形的中心会出现一个选择手柄 – 一个小方块或圆形。

如果直接在边缘上发现选择手柄,则可能具有非流形几何体。尝试选择面并单击“ 删除”。有时这就是全部。如果它不起作用,请尝试“ 网格” >“ 清理”命令,确保在选项框中选择了非流形。

虽然挤压不是导致非流形几何体的唯一原因,但它是最常见的。

四、检查曲面法线
曲面法线(有时称为面法线)是垂直于三维模型表面的方向向量。每个面都有自己的表面法线,它应该朝外,指向面或顶点的前方或外曲面。

然而,事实证明并非总是如此。在建模过程中,通过挤压或通过使用其他常用建模工具可以意外地反转面的表面法线。

当曲面法线反转时,法向量指向模型的内部而不是外部。

修复曲面法线
一旦你知道它存在就很容易解决表面法线问题。默认情况下,表面法线不可见,因此您很可能需要更改某些显示设置以发现任何问题。

在Maya中,实现此目的的最简单方法是进入“ 视图” >“ 照明”并取消选择“双面照明”。禁用双面照明时,其表面法线反转的任何面都是完全黑色的。
选择这些面,转到“ 多边形”菜单集,然后选择“ 法线” >“ 反转”。
无论您是否计划打印模型,不时检查表面法线是一个很好的习惯。
所有3D软件更改曲面法线的方法类似。检查您的软件帮助文件。

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五、转换您的文件和其他注意事项
上传到其中一个打印服务之前的最后一步是确保您的模型采用可接受的文件格式。

最流行的打印机文件类型包括STL,OBJ,X3D,Collada或VRML97 / 2,但在转换文件之前,请确保模型没问题并与3D打印供应商联系。

请注意,不支持标准应用程序格式,如.ma,.lw和.max。使用Maya制作时,您必须导出为OBJ或使用第三方软件转换为STL。3DS Max支持STL和.OBJ导出,因此您可以自由选择,但请记住,OBJ文件通常非常通用。

每个供应商都有他们接受的不同文件类型范围,因此现在是选择供应商并确定您计划使用哪台打印机的好时机(如果您还没有)。

在决定选择哪一个之前,最好先浏览每个供应商的网站。了解他们所针对的客户群,并了解他们使用的3D打印技术。这可能与您决定打印模型的位置有关。

确定后,请仔细阅读打印机的说明。要寻找的是最小壁厚。请务必考虑以下事实:如果您缩小模型,其壁厚将减小。如果Maya场景中的壳厚度可以接受,但是您将测量值设置为米或英尺,则将模型缩小到英寸或厘米时,它们可能会太薄。

假设您已经遵循了这五个步骤和供应商的任何附加约束条件,那么您的模型应该有良好的网格分布,其格式也可以接受3D打印。

上海简凡数字科技有限公司是一家专业的三维动画制作公司,业务涵盖各类三维工业动画,包括机械装配动画、产品动画、工程施工方案动画以及企业宣传片制作,致力于为广大客户提供一站式创意视觉服务。

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