3D-моделирование — создание цифровой модели объекта с помощью программного обеспечения. Важна тщательная подготовка модели, ведь от ее качества будет зависеть итог 3D-печати.
Новички в мире аддитивных технологий часто спрашивают, где взять 3D-модель? Ее можно разработать с нуля на основе технического задания, чертежей, фотографий. Еще один способ — выполнить 3D-сканирование физического объекта с последующей доработкой полученного результата до требуемой модели.
3D-сканирование позволяет сократить время на адаптацию цифровой модели для печати на 3D-принтере. Но это не все плюсы. Например, она дает возможность получить представление о формах и размерах отсканированного объекта, за счет чего можно выполнить разные расчеты (динамические, тепловые, прочностные).
Цифровая модель — основа трехмерной печати. Процесс стартует с создания цифрового прототипа объекта с помощью компьютерной программы. После его преобразуют в G-code — набор команд для принтеров, генерируемый слайсерами. Модели могут быть любыми: от фигур с простой геометрией до объектов со сложными органическими структурами.
Раньше 3D-моделирование было востребовано в индустрии компьютерных игр, но сегодня его сферы применения безграничны. Технологию используют архитекторы, визуальные художники, хирурги, аниматоры, дизайнеры.
Благодаря 3D-моделированию создают реалистичную визуализацию зданий и помещений до начала строительства — прекрасная возможность показать наглядно объект инвесторам и клиентам, осветить его преимущества. То же касается и интерьеров. Промышленные дизайнеры используют технологию для модернизации существующих продуктов или создания новых. В киноиндустрии и играх с помощью 3D-моделирования создают анимации, спецэффекты, виртуальные миры, реалистичные персонажи. Хирурги пользуются цифровыми моделями при подготовке к сложным операциям.
Программы для моделирования
Для последующей печати на 3D-принтере требуется цифровая модель в формате stl. Ее можно получить путем экспорта файла практически из любого программного пакета для моделирования. Однако самостоятельная разработка исходной модели без ошибок — сложная задача, ведь нужно учитывать разные нюансы. На помощь в этом деле приходят специальные программы. Они помогают создать модель с нужными параметрами и расчетами.
Программ для 3D-моделирования множество: есть как доступные и по деньгам, и по освоению варианты, так и сложные инженерные САПР (системы автоматизированного проектирования), например, SolidWorks. У всех программ разные методы проектирования и ведения просчетов поверхности модели, но каждая из них позволяет подготовить качественную цифровую модель для дальнейшей печати. Выбирать программу нужно в соответствии с потребностями пользователя и типом проекта. Представим популярное ПО.
SolidWorks
Распространенный инструмент автоматизированного проектирования. ПО русифицировано. Подходит для работы над любым проектом, а все за счет широких функциональных возможностей. Пользователь сможет создать как один объект, так и сборку из тысячи деталей — оптимально для разработки сложных конструкций. Программа поддерживает множество форматов файлов, среди которых STL, OBJ, IGES, STEP и другие. Это удобно, поскольку готовую модель можно отправить в любую программу для дальнейшей обработки или печати.
КОМПАС-3D
Это российская программа, созданная для инженеров. Предназначена для разработки промышленных объектов и архитектуры. Она объединила простой интерфейс и широкие возможности для моделирования. ПО включает все необходимые инструменты для создания деталей и сборок любой сложности. Благодаря сертифицированным центрам обучения новички смогут быстро изучить софт.
Geomagic Design X
Программа для реверс-инжиниринга в системах CAD/CAM/CAE. Позволяет подготовить модель, полученную после 3D-сканирования, к последующей печати. С ее помощью можно быстро идеализировать скан.
Rhinoceros
Универсальное ПО для параметрического моделирования. Работает с полигональными сетями, NURBS-кривыми, твердыми телами, поверхностями. Может моделировать объекты со сложными формами, например, комплектующие для промышленного оборудования или ювелирные украшения с множеством мелких деталей. Программа поддерживает разные форматы файлов, в числе которых STL, DWG, IGES, STEP и OBJ, поэтому пользователи смогут экспортировать файлы в разные программы, работать над проектами совместно с коллегами.
ZBrush
ПО для скульптинга. Позволяет получить детализированные органические формы. Программу часто используют для создания художественных моделей, миниатюрных фигурок, деталей костюмов персонажей, игровых аксессуаров, предметов интерьера.
Blender
Это бесплатная программа с открытым исходным кодом. Включает множество инструментов для 3D-моделирования, текстурирования, анимации, рендеринга и композитинга. Востребована у дизайнеров, модельеров. Программа простая для освоения, поэтому подходит не только опытным, но и начинающим пользователям. Работает в нескольких режимах: объект, редактирование, лепка, рисование по вершинам, рисование текстур, весовая раскраска и режим частиц. В социальных сетях есть сообщества пользователей Blender, где можно улучшить навыки работы в программе или получить ответы на вопросы.
3ds Max
Профессиональная программа для моделирования, анимации, визуализации. Востребована в киноиндустрии и игровой сфере. Позволяет создавать реалистичных игровых персонажей, анимацию с высоким уровнем детализации. Точно передает текстуру материалов. Есть платные примитивы и те, что можно скачать бесплатно. ПО может работать совместно с разными программами Autodesk, например, Maya и AutoCAD.
Autodesk Maya
Программа идеальна для разработки реалистичных мультипликационных персонажей. Инструмент особенно востребован в киноиндустрии и телевидении. Разработчик создал обучающие ресурсы для освоения ПО. К тому же интерфейс понятен новичкам. Программа поддерживает множество форматов файлов, поэтому можно работать с другими ПО и платформами.
Создание модели с помощью 3D-сканирования
Процесс получения цифровой модели с помощью 3D-сканирования физического объекта более простой. В этом деле потребуется 3D-сканер. В продаже множество устройств, у каждого из них есть определенные особенности, плюсы и минусы. Подробнее мы рассказали в статье «Для чего нужно 3D-сканирование?»
Продолжительность сканирования зависит от размеров и сложности объекта. Сканирование простых деталей может занять минуты, в то время как обработка крупных форм занимает часы.
После сканирования пользователь получает набор точек, каждая из которых содержит информацию о ее положении относительно других. Эти данные обрабатываются в специальной программе — так получается 3D-модель. Обработка — многоступенчатый процесс, он включает фильтрацию шума, заполнение пробелов и сглаживание поверхностей. После обработки модель можно отправлять на печать.
Создавать трехмерные объекты путем сканирования — это быстро, просто, эффективно. Полученные копии четкие и точные. Их используют в разных областях: медицине, производстве, дизайне, архитектуре.
Можно упростить себе задачу и отказаться от идеи самостоятельной разработки трехмерной модели. Некоторые пользователи скачивают готовые варианты со стоковых ресурсов или пользуются услугами 3D-дизайнеров. Но нужно учитывать некоторые тонкости. Например, не все модели подходят для печати.
Важно обращать внимание на технологию печати, поскольку везде есть особые допуски и параметры. Иногда не обойтись без специальных поддержек — опор для выступающих элементов или тяжелых конструкций. Нужно учитывать особенности материала, его температурное расширение, шероховатость поверхности готовой детали. Ошибки становятся причиной некачественного результата и перерасхода материала.
Если модель не адаптирована к печати предпочтительным способом, то потребуется ее доработка. Процесс затратный и сложный, особенно для неподготовленного пользователя. Кроме этого формат stl — это «законченная» форма модели, что создает еще больше сложностей на этапе доработки, если исходные файлы из 3D-пакета уже недоступны. В этом случае можно доработать модель с помощью реверс-инжиниринга.
3D-моделирование — это полет для воображения и фантазии. Оно открывает двери в виртуальный мир, позволяет творить, создавать впечатляющие проекты в разных областях. Технология стремительно развивается, каждый год появляются новые программы с уникальными методами обработки, расширяется набор инструментов. А главное — она становится доступнее. Популярность 3D-моделирования стремительно набирает обороты, на это есть ряд причин: сокращение времени и затрат на производство, возможность быстро расширить ассортимент.
Если нужна модель для печати, обращайтесь в центр аддитивных технологий 3DVision. У нас возможно заказать любую услугу, будь то разработка уникального дизайна или печать модели на 3D-принтере. Подход «все в одном месте» — это удобно, ведь вы экономите время.
В компании 3DVision работают специалисты, которые поделятся опытом в области 3D-моделирования и ответят на интересующие вопросы. Мы понимаем, что у каждого клиента свои потребности, поэтому к каждому проекту подходим индивидуально.
Есть вопросы, нужна консультация? Свяжитесь удобным способом: наберите номер +7 (800) 333-07-58, напишите на электронную почту prototyping@3dvision.su или заполните форму на сайте для обратного звонка.
Листая дальше, вы перейдёте на 3dvision.su