3D打印是一項令人難以置信的激動人心的技術,將您的一個數碼作品握在手心是一種美妙的感覺。如果要打印某個三維模型,使其轉換為可握在手中的真實對象,則需要做一些事情來準備模型進行3D打印。為確保打印過程盡可能順利并節省您的時間和金錢,需要在將文件發送到打印機之前執行以下一系列步驟:確保模型是無縫的、挖空模型以降低成本、消除非流形幾何、檢查曲面法線、轉換你的模型。
一、確保模型是無縫的
在為靜態渲染建模時,通??梢愿菀椎貜臄凳ɑ驍蛋伲﹤€單獨的部分構建模型。頭發是一個很好的例子。在 Autodesk Maya和Autodesk 3ds Max等傳統建模軟件包中,設計師通常會將角色的頭發創建為單獨的幾何體。外套上的按鈕或角色的盔甲和武器的不同組件也是如此。此策略不適用于3D打印。除非您打算在打印過程完成后將零件粘合在一起,否則模型需要是單個無縫網格。對于簡單的物體,這不應該太困難。但是,對于復雜的模型,如果不是在考慮3D打印的情況下創建該模型,則此步驟可能需要數小時。

二、挖空模型降低成本
實體模型比空心模型需要更多的材料。大多數3D打印供應商使用立方厘米計算價格,定價他們的服務,出于經濟利益的考慮,打印出來的額成品只需要看到外部實體即可。默認情況下,您的模型打印出來不是空心的。即使您在三維軟件應用程序中工作時模型看起來是空心網格,但是當模型需要打印時,除非您另外準備,否則它將被解釋為實體。

選擇模型表面上的所有面。沿著表面法線擠出面。正擠壓或負擠壓都可以,但最好是負擠壓,因為這樣可以保持外表面的外觀不變。如果您使用的是Maya,請確保選中“ 保持面的連接性 ”選項。默認情況下應該檢查它。檢查表面。確保在擠出過程中未創建重疊幾何體并修復可能出現的任何問題。你的模型現在應該有一個“內殼”和一個“外殼”。這些外殼之間的距離將是模型打印時的壁厚。較厚的墻壁更耐用,但也更昂貴。你留下多少空間取決于你。但是,不要太小。大多數供應商都有指定的最小厚度。在模型底部創建一個開口,以便多余的材料可以逸出。在不破壞網格的實際拓撲的情況下創建洞口。打開洞口時,橋接內殼和外殼之間的間隙很重要。
三、消除非流形幾何體
如果您在建模過程中保持謹慎,則此步驟應該不是問題。非流形幾何體是指由兩個以上的面共享的任何邊。當面或邊緣被擠出但未重新定位時,可能會發生此問題。結果是兩個相同的幾何體直接相互疊加。這種情況最終導致3D打印設備混亂。非流形模型將無法正確打印。出現非流形幾何體的一個常見原因是設計師想要擠出面、移動面,操作之后卻嘗試撤消操作。大多數軟件將擠出移動記錄為兩個單獨的命令:
1.擠壓本身
2.重新定位面部或邊緣
因此,要撤消擠出,必須進行兩次撤消命令。如果不這樣做會出現非流形幾何體,并且對于新手建模者來說這是一個相對常見的錯誤。這是一個容易避免的問題,但它通常是看不見的,因此很容易被遺漏。一旦發現問題就需要立即修復它。出現非流形幾何體是一個棘手的問題。如果您正在使用Maya,請確保當您處于面部選擇模式時,每個多邊形的中心會出現一個選擇手柄 – 一個小方塊或圓形。如果直接在邊緣上發現選擇手柄,則可能具有非流形幾何體。嘗試選擇面并單擊“ 刪除”。有時這就是全部。如果它不起作用,請嘗試“ 網格” >“ 清理”命令,確保在選項框中選擇了非流形。雖然擠壓不是導致非流形幾何體的唯一原因,但它是最常見的。
四、檢查曲面法線
曲面法線(有時稱為面法線)是垂直于三維模型表面的方向向量。每個面都有自己的表面法線,它應該朝外,指向面或頂點的前方或外曲面。然而,事實證明并非總是如此。在建模過程中,通過擠壓或通過使用其他常用建模工具可以意外地反轉面的表面法線。當曲面法線反轉時,法向量指向模型的內部而不是外部。

一旦你知道它存在就很容易解決表面法線問題。默認情況下,表面法線不可見,因此您很可能需要更改某些顯示設置以發現任何問題。在Maya中,實現此目的的最簡單方法是進入“ 視圖” >“ 照明”并取消選擇“雙面照明”。禁用雙面照明時,其表面法線反轉的任何面都是完全黑色的。選擇這些面,轉到“ 多邊形”菜單集,然后選擇“ 法線” >“ 反轉”。無論您是否計劃打印模型,不時檢查表面法線是一個很好的習慣。所有3D軟件更改曲面法線的方法類似。檢查您的軟件幫助文件。
五、轉換您的文件和其他注意事項
上傳到其中一個打印服務之前的最后一步是確保您的模型采用可接受的文件格式。最流行的打印機文件類型包括STL,OBJ,X3D,Collada或VRML97 / 2,但在轉換文件之前,請確保模型沒問題并與3D打印供應商聯系。請注意,不支持標準應用程序格式,如.ma,.lw和.max。使用Maya制作時,您必須導出為OBJ或使用第三方軟件轉換為STL。3DS Max支持STL和.OBJ導出,因此您可以自由選擇,但請記住,OBJ文件通常非常通用。每個供應商都有他們接受的不同文件類型范圍,因此現在是選擇供應商并確定您計劃使用哪臺打印機的好時機(如果您還沒有)。在決定選擇哪一個之前,最好先瀏覽每個供應商的網站。了解他們所針對的客戶群,并了解他們使用的3D打印技術。這可能與您決定打印模型的位置有關。確定后,請仔細閱讀打印機的說明。要尋找的是最小壁厚。請務必考慮以下事實:如果您縮小模型,其壁厚將減小。如果Maya場景中的殼厚度可以接受,但是您將測量值設置為米或英尺,則將模型縮小到英寸或厘米時,它們可能會太薄。
假設您已經遵循了這五個步驟和供應商的任何附加約束條件,那么您的模型應該有良好的網格分布,其格式也可以接受3D打印。
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