При проектировании трехмерного объекта с использованием программы САПР в наиболее популярных программах моделирования используется либо «полигональная сетка», либо «Nна-Uniform рАЦИОНАЛЬНЫЙ Вкак есть Spline »(NURBS) для описания объекта.
На пути к созданию файла для 3D-печати большинство программ САПР позволяют вам конвертировать файл в формат STL (который преобразует его в треугольную многоугольную сетку), поэтому вам может быть интересно, стоит ли создавать объект с сеткой из начало или, если это лучше, работать в NURBS, а затем сделать преобразование.
Дэн Густафсон из ведущей компании 3D-сканеров NextEngine объясняет тонкости этих двух основных типов 3D-моделей.
Все о NURBS
Что касается компьютерного моделирования, NURBS создаст самые плавные изображения. Это также создаст самые точные модели с четными краями, которые не имеют пикселов. Для инженерных и механических приложений компьютерная визуализация на основе NURBS предпочтительнее программ на основе полигональных сеток. Обычно, когда вы сканируете объекты в программу CAD, они изначально сканируются с использованием NURBS.
Когда вы работаете в NURBS, вы усредняете кривую между точками. Точки образуют прямоугольную сетку над кривой. Чтобы настроить кривую, вы должны отрегулировать точки на сетке. Это может быть немного сложно освоить.
NURBS имеет свои ограничения. Поскольку это 2-мерная форма рендеринга, вам нужно создавать «заплатки», которые вы собираете вместе, чтобы создать сложную 3-мерную форму. В некоторых случаях эти пятна не идеально сочетаются друг с другом и появляются «швы». При проектировании важно внимательно посмотреть на свой объект и убедиться, что швы идеально выровнены, прежде чем преобразовать его в сетку для файла STL.
Сравнение NURBS с полигональной сеткой
Полигональная сетка была создана специально для рендеринга трехмерных элементов на компьютере. Из-за этого это формат, используемый файлами STL. При использовании треугольников для создания трехмерных фигур вы создаете аппроксимации гладких краев. Вы никогда не достигнете идеальной плавности изображения, изначально созданного в NURBS, но сетка легче моделировать. Вы можете толкать и тянуть сетку, чтобы перемещать ее и каждый раз получать одни и те же результаты, поскольку она не рассчитывает математические средние точки.
Когда вы работаете в NURBS и конвертируете файл в сетку, вы можете выбрать свое разрешение. Высокое разрешение дает вам самые плавные кривые в объекте, который вы печатаете. Однако высокое разрешение означает, что у вас будет большой файл. В некоторых случаях файл может быть слишком большим для обработки на 3D-принтере.
Помимо нахождения идеального баланса между разрешением и размером файла, вы можете использовать другие методы очистки, чтобы уменьшить размер файла. Например, вам нужно убедиться, что при создании объекта вы не создали внутренние поверхности, которые не будут напечатаны. Один из способов это может произойти, если вы соедините две фигуры вместе, иногда поверхности соединения остаются определенными, даже если при печати они не будут отдельными поверхностями.
Первоначально вы сделаете свой объект, используя NURBS или меш, будет зависеть от ваших предпочтений. Если вы хотите более простую программу, которую вам не нужно преобразовывать, лучшим вариантом будет запуск в сетке. С другой стороны, если вам нужна программа, которая дает вам идеальные кривые, вы должны выбрать ту, которая использует NURBS (Rhino — один из примеров, который, на самом деле, предлагает отличный обзор.
Финальные пункты и соображения
Суть: программа 3D Design, которая вам наиболее удобна, скорее всего, будет иметь возможность экспортировать ваш файл NURBS или Mesh в STL или другой формат 3D-печати. Шерри Джонсон из CatzPaw делится своими советами и методами восстановления 3D-файлов с помощью Meshmixer и Netfabb.
«Файл STL должен быть открыт в служебной программе, которая способна проверять наличие проблем и исправлять эти проблемы, либо автоматически, либо вручную. Некоторые программы нарезки (такие как Simplify3D) предлагают инструменты для ремонта, как и некоторые программы САПР (расширения SketchUp). Выделенными приложениями, которые также являются бесплатными и включают большинство инструментов восстановления, являются Netfabb и MeshMixer ».
Другие полезные ресурсы для понимания различных форматов моделей поступают из сервисных бюро 3D-печати (таких как Sculpteo и Shapeways). Этим фирмам приходится работать с типами и форматами файлов практически из любой программы 3D-дизайна на планете, и у них часто есть отличные советы и предложения для правильной печати ваших файлов.
Вот один из сценариев Sculpteo, посвященный использованию Rhino 3D, в частности. Вы также можете узнать об использовании Meshmixer или Autodesk Inventor или Catia или Blender в этом разделе Sculpteo: Учебные пособия по 3D-печати: Подготовка модели к 3D-печати.
Поскольку очень много аниматоров и экспертов по компьютерной графике приходят к 3D-печати с опытом создания персонажей, Shapeways предлагает тот, который действительно отвечает всем требованиям, с советами о том, как подготовить модель рендеринга / анимации к 3D-печати.
В Stratasys Direct Manufacturing (ранее RedEye) также есть отличное руководство по подготовке файла STL.
