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3D打印如何建模?这些干货你懂吗?

供稿:中国工控网 2016/6/13 15:07:50

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  • 关键词: 3D打印
  • 摘要:目前不论哪种3D打印,基本都是用的STL格式的文件,STL文件说白了,就是用三角形表示实体的一种文件格式,这种格式是最开始发明3D打印的人定义的,现在已经成了图像处理领域的默认工业标准了。国外现在有一帮人在推一种叫AMF格式的3D打印文件,主要是增加了模型的材质、纹理、颜色等信息,可能以后技术进步,彩色打印成为主流,这种文件格式会逐步取代STL


目前不论哪种3D打印,基本都是用的STL格式的文件,STL文件说白了,就是用三角形表示实体的一种文件格式,这种格式是最开始发明3D打印的人定义的,现在已经成了图像处理领域的默认工业标准了

国外现在有一帮人在推一种叫AMF格式的3D打印文件,主要是增加了模型的材质、纹理、颜色等信息,可能以后技术进步,彩色打印成为主流,这种文件格式会逐步取代STL

但是,暂时应该STL格式的文件会是主流

PS:还有obj格式,这种格式打印机基本都支持。不过比较少,STL是主流

所以,题主问的问题,3D打印如何建模,我认为实质是问如何获得STL文件。这样,就有很多种方法了,看你是什么用途

分类的主要有以下几种:

1、CAD设计(参数化建模)

主要针对需要参数化建模设计的机械零件一类的应用,一般的三维CAD软件都能胜任,我大学学的是UG,所以一般用这个,我同事用的是Solidworks,另外Pro-E、Catia等等,也都可以

上面这些是相对“专业”一点的,也可以用比较简单的,如Google的Sketchup

另外有一类适合会编程的人用的真正“参数化”建模的设计软件:OpenScad,这是一款开源软件,是直接用代码编辑生成模型的。缺点是不如图形化建模软件(Solidworks、UG等)方便使用,优点是生成的scad文件很小,代码可以被其他应用调用,可以建部件库,使用起来比较方便

我编程不好,对于这个软件是有兴趣,但是实际没有深入学习怎么用这个软件

这类软件,推荐学习Solidworks,有兴趣的话,可以学下Openscad,很有意思~

比如我今天刚打印了一个六缸发动机缸体模型,是福特汽车公司发布出来的,就是这一类模型:

2、CG建模

你提到的3D max、maya都可以,还有犀牛(Rhino)、Blender,还有简单一些的Zbrush。这里面我只接触过Blender,这是一款开源的建模软件,免费的~我很烦在网上找破解版本安装程序的过程。不过也只用到了这个软件里面最最基本的功能

这类软件设计出来的模型,要转换到可打印的STL文件,有可能会有很多结构错误需要处理,一般会用到Meshmixer、Meshlab、netfab等软件进行修复

Meshmixer是我用得最多的一款,功能丰富,而且是免费的,是专门用于3D打印模型处理的

下面这个表面质量非常高的僵尸猎人头像,就是属于用这类软件设计出来的

3、业余软件

说是业余软件,其实是半调侃的吧,这类软件可以满足一般3D建模的基本要求,其实功能都很好了,只是没有上面Solidworks、maya等专业软件那样功能全面

Autodesk出品的一系列3D设计软件(不是Autocad这种的),如Tinkercad,非常简单,就是简单的拿一些实体进行布尔运算得到简单的可打印模型

还有上面提到的Meshmixer,这个软件可以进行一些模型混搭之类的,可以搞出一些很恶搞的模型来。比如下面这样的,尤达与佛像的混搭模型:

PS:可以看下Autodesk的主页,感觉他们在3D打印软件领域在下一盘很大的棋,Meshmixer就是Autodesk公司收购的,基本上你需要的建模软件,他们都提供了,免费的,而且都很容易使用


4、人像DIY应用等

Autodesk出品的123Dcatch,可以用大概20张不同角度的照片,合成出一个可以打印的3D模型

昨天无意发现国外有一款叫Faceshop的软件,收费软件,有15天免费试用版本,可以用一张照片,自己选择照片中脸部的轮廓生成三维头像模型。不过头像的基础模型是基于欧美人设计的,我昨天拿我的头像试了下,最后生成的鼻子好高

用Kinect配合Reconstructme软件,可以直接扫描得到人像,大概需要10几分钟扫描,打印出来的效果如下:


国外做得非常好的一款开源3D打印切片软件Cura,有导入bmp、jpg、png格式图像,生成浮雕效果的模型的功能,现在国内有些3D打印创意店有这样的服务,打印出来的效果大概是这样:

PS:期待微软的黑科技HoloLens早日在这类应用中实用化

5、到模型下载网站下载别人设计好的模型

目前全世界做得最好的一个3D打印模型分享网站,Thingiverse - Digital Designs for Physical Objects,这是Makerbot公司(现在已经被stratasys收购)出品的模型分享网站,现在模型总数已经超过60万个(编号)

另外一个是出品Cura的公司Ultimaker推出的youmagine,这个的模型数量要少得多。这两个网站是国外3D打印模型分享最主要的两家了,两个公司的风格相反,Makerbot是从开源走向闭源的,Ultimaker一直坚持开源。还有一些其他的如Google的3D warehouse等,都不是主要做3D打印的

英国有一个做得很漂亮的网站,Myminifactory:MyMiniFactory.com。可以直接买模型,也可以免费下载STL,不过网站网速比较慢

国内的话,我目前还没有看到多少非常棒的模型分享网站,大部分都是要用积分下载的。我们在做一个模型分享网站,523DP - 分享3D打印乐趣,目前还在发展阶段,模型数量是国内最多的,而且是免费下载


(作者:汪小波 来源:知乎)


审核编辑(王静)
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