Гайд по 3D-друку

16

Не так страшний чорт, як його малюють, або як підготувати модель до 3D-друку.

1. Що таке 3D-друк

3D-друк або технологія пошарової друку – це процес виготовлення фізичного об’єкта на підставі його тривимірної цифрової моделі, при якому матеріал, що використовується для друку об’єкта, наноситься шар за шаром. В цілях прототипування технологія пошарової друку стала використовуватися ще в кінці 1980-х рр. Сьогодні за допомогою 3D-принтера можна створити повністю завершений продукт, а сам процес 3D-друку постійно дешевшає, набираючи обертів і повсюдне поширення, стаючи більш індивідуальним.

2. Що можна роздрукувати на 3D-принтері?

Можливості 3D-друку обмежені тільки нашою уявою. З допомогою різних сервісів з 3D-друку, як, наприклад, Shapeways, i.materialise тощо, можна роздрукувати різні об’єкти: іграшки, гаджети, аксесуари, арти, прикраси для дому та ін. На картинці нижче, як зразок дизайнерської думки, можна побачити так зване Smoke Dress датського дизайнера Anouk Wipprecht.

Гайд по 3D-друку

Smoke Dress датського дизайнера Anouk Wipprecht, створене за співпраці з дизайнером Niccolὸ Casas

3. Як зробити ідею реальністю?

Ну, для початку непогано було б зробити кілька скетчів вашої ідеї, які потім можна перетворити в 3D-моделі з допомогою спеціальних 3D-редакторів, приклади яких наведені на скріншоті нижче, або найнявши 3D-дизайнера. Будь-які сервіси з 3D-друку зазвичай також надають послуги 3D-дизайну.

Гайд по 3D-друку

Додатки, здатні швидко перетворити скетч в повноцінну 3D-модель

Гайд по 3D-друку

Робота творчого тандему Katrien Herdewyn і Frederik Bussels

4. Які матеріали використовуються для 3D-друку?

О, ви не повірите, але зовсім різні. В залежності від обраного сервісу, макета і бюджету, ви можете роздрукувати свій виріб в пластику, кераміці, гумі, олові, сріблі, золоті, титані та ін.

Гайд по 3D-друку

5. Якого кольору буде 3D-модель?

Зазвичай після завантаження моделі на вебсайт будь-якого сервісу по 3D-друку, потрібно вибрати матеріал і його колір. Крім того, можна скористатися послугами художника, який може як пофарбувати виріб в будь незвичайний колір, так і розписати його.

Гайд по 3D-друку

6. Моделювання з урахуванням характеристик матеріалу

При моделюванні для анімації, геймдеву та ін. модель існує в світі без гравітації, а закони фізики на неї не впливають. При моделюванні для 3D-друку необхідно пам’ятати про характеристики обраного для друку матеріалу, які можна знайти на вебсайті обраного сервісу.

httpvh://www.youtube.com/watch?v=aBNGnfoGGfQ

httpvh://www.youtube.com/watch?v=C7Im64nPb9Y

Розподіл ваги

Постарайтеся зрозуміти, як саме розподіляється вага на вашій моделі. Якщо модель повинна стояти сама, без підпор, зробіть їй міцну основу. Можливо, для більш успішного розподілу ваги у моделі повинні бути більш товсті ноги, підпірки або кілька контактних точок.

Гайд по 3D-друку

Розміри

Розміри моделі повинні відповідати вашим потребам і відповідати технічним вимогам. Наприклад, після обробки поверхні, розміри вироби з олова, бронзи, срібла або сталі можуть зменшитися на 0.125 мм. Після випалення керамічні вироби спочатку зменшуються на 3%, а потім збільшуються на 1 мм після глазурования.

7. Герметичний меш

Геометрія майбутнього виробу повинна бути герметичною, а нормалі не бути вивернутими, в іншому випадку принтер «зрозуміє» їх як дірки. Крім того, після булевих операцій необхідно перевірити меш на наявність зайвої внутрішньої геометрії.

Гайд по 3D-друку

Нормальні нормалі

Гайд по 3D-друку

Ніякої зайвої геометрії після булевих операцій

8. Виступаючі частини меша

Занадто тонкі виступаючі частини меша можуть відламати при післядрукарської обробки моделі або при транспортуванні.

Наприклад, при друку персонажа приділіть особливу увагу його зап’ясть, плечей, шиї і кісточок. При цьому необхідно продумати позу персонажа, зробивши її більш стійкою.

Гайд по 3D-друку

Тендітні області кота виділені стрілочкою, наприклад його хвіст, лапи і вуха

9. Вихідні отвори

Ціна на виріб найчастіше залежить від кількості використаного матеріалу. З допомогою порожнини, утвореної в межах моделі, можна знизити вартість виробу.

Наприклад, при друку матеріалами Frosted Detail Plastic чи Strong & Flexible Plastic за допомогою сервісу Shapeways порожнину виробу заповнюється воскообразным формотворчим матеріалом, який після закінчення друку видаляється з моделі через вихідні отвори і використовується повторно. При цьому діаметр вихідного отвору має бути відповідного діаметру, який також залежить від кількості отворів. Наприклад, при друку латунню діаметр одного такого отвору повинен становити мінімум 4 мм, при наявності двох і більше отворів діаметр їх вже скорочується до 2 мм.

Гайд по 3D-друку

10. Окремі або щільно прилеглі деталі

За допомогою 3D-друку можна створювати складні вироби, що складаються з декількох частин, без додаткового складання. При цьому можливості різних 3D-принтерів різняться, найбільш оптимальний підхід можна обчислити тільки шляхом експериментування. Приклад складного виробу можна побачити на відео нижче.

httpvh://www.youtube.com/watch?v=zU5-X4mjpKw

Strandbeest дизайнера Theo Jansen

Крім того, 3D-принтери також дозволяють створювати складні вироби, що складаються з різних деталей, які після друку необхідно буде збирати як пазл або іграшку.

Гайд по 3D-друку

11. Очищення

Якщо модель складається з різних неприлегающих один до одного частин, необхідно залишити між ними відстань, так, щоб при друці вони не проникли один в одного, а формотворний матеріал не залишився всередині них. В іншому випадку це може викликати труднощі при обробці поверхні виробу або його просушування.

12. Застосування смуза до моделі

При створенні 3D-моделі всі дизайнери зазвичай починають зі створення лоупольной версії геометрії.

Далі, в залежності від 3D-редактора, лоупольная версія переводиться в режим предпосмотра смуза, щоб уникнути зависання вьюпорта і прискорити час рендера. Однак 3D-принтери не розуміють попередній перегляд смуза, він же режим трієчки в Maya, і друкують модель такою, яка вона є. Для друку хайпольной версії моделі, її необхідно продивайдить.

Гайд по 3D-друку

Геометрія зі смузом і без нього

Гайд по 3D-друку

Продивайденный меш

13. Експорт моделі

Після закінчення моделювання не забудьте зберегти модель у форматі, відповідному для 3D-друку: STL, OBJ, X3D, DAE, Collada або VRML97/2 (WRL). При цьому STL зазвичай вважається найбільш поширеним форматом. За додатковою інформацією зверніться до інформації, розміщеної на сайті сервісу по 3D-друку.

14. Друкуйте, надихайте та надихайтеся

Отже, завантажуйте моделі на вебсайт вподобаного сервісу по 3D-друку, роздруковуйте свої ідеї і насолоджуйтеся результатом. Покажіть готовий виріб друзям, колегам, знайомим CG-художника, надихніть інших своїм прикладом і самі надихнути на подальші подвиги. Перша роздрукована 3D-модель – це як перша любов, не завжди успішна або досконала, але абсолютно незабутня.

Корисний урок з підготовки моделі до 3D-друку.

Журналіст: Альона