ตาข่ายกับ NURBS: 3D Model แบบใดเหมาะสำหรับการพิมพ์ 3D?

ไปลึกกับผู้เชี่ยวชาญด้านสแกนเนอร์ NextEngine Dan Gustafson

เมื่อออกแบบวัตถุ 3D โดยใช้โปรแกรม CAD โปรแกรมสร้างแบบจำลองยอดนิยมใช้ "ตาข่ายโพลีกอน" หรือ " N on -U niform R asa S asine S pline" (NURBS) เพื่ออธิบายวัตถุ

บนเส้นทางในการสร้างไฟล์สำหรับการพิมพ์ 3D โปรแกรม CAD ส่วนใหญ่จะอนุญาตให้คุณแปลงไฟล์เป็นรูปแบบ STL (ซึ่งแปลงเป็นรูปหลายเหลี่ยมสามเหลี่ยม) ดังนั้นคุณอาจสงสัยว่าคุณควรสร้างวัตถุด้วยตาข่ายจาก เริ่มต้นหรือถ้าจะดีกว่าการทำงานใน NURBS แล้วทำการแปลง

เราได้สัมภาษณ์ Dan Gustafson จาก NextEngine ซึ่งเป็น บริษัท สแกนเนอร์ 3D ชั้นนำเพื่อหาจุดเด่นของโมเดล 3 มิติที่สำคัญสองประเภทนี้

ถึงการสร้างโมเดลคอมพิวเตอร์ NURBS จะสร้างภาพที่นุ่มนวลที่สุด นอกจากนี้ยังจะสร้างโมเดลที่มีความแม่นยำมากที่สุดด้วยขอบที่ไม่เพี้ยน สำหรับการใช้งานทางวิศวกรรมและทางกลการใช้งานคอมพิวเตอร์ที่ใช้ NURBS เป็นที่นิยมในการใช้โปรแกรมรูปหลายเหลี่ยม โดยทั่วไปเมื่อคุณสแกนวัตถุลงในโปรแกรม CAD ระบบจะสแกนโดยใช้ NURB เป็นครั้งแรก

เมื่อคุณทำงานใน NURBS คุณจะใช้ค่าเฉลี่ยของเส้นโค้งระหว่างจุด จุดจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าตาข่ายเหนือเส้นโค้ง ในการปรับเส้นโค้งคุณต้องปรับจุดบนตาข่าย นี้อาจเป็นเพียงเล็กน้อยยากที่จะโท

NURBS มีข้อ จำกัด เนื่องจากเป็นรูปแบบการแสดงผลแบบ 2 มิติคุณต้องสร้าง "แพทช์" ที่คุณทำขึ้นเพื่อสร้างรูปทรง 3 มิติที่ซับซ้อน ในบางกรณีแพทช์เหล่านี้ไม่พอดีกันและ "ตะเข็บ" จะปรากฏขึ้น สิ่งสำคัญคือต้องมองไปที่วัตถุของคุณอย่างระมัดระวังเมื่อออกแบบและตรวจสอบให้แน่ใจว่าตะเข็บจัดตำแหน่งให้สมบูรณ์ก่อนที่คุณจะแปลงเป็นไฟล์ STL

ตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมถูกสร้างขึ้นเพื่อแสดงรายการ 3 มิติบนคอมพิวเตอร์โดยเฉพาะ ด้วยเหตุนี้จึงเป็นรูปแบบที่ไฟล์ STL ใช้ เมื่อใช้รูปสามเหลี่ยมเพื่อสร้างรูปร่าง 3 มิติคุณจะสร้างเส้นขอบเรียบเรียบขึ้น คุณจะไม่ประสบความสำเร็จอย่างสมบูรณ์แบบของภาพที่สร้างขึ้นครั้งแรกใน NURBS แต่ตาข่ายสามารถทำได้ง่ายขึ้น คุณสามารถผลักดันและดึงตาข่ายเพื่อย้ายและบรรลุผลเหมือนกันในแต่ละครั้งเพราะไม่ได้คำนวณค่าเฉลี่ยทางคณิตศาสตร์ของจุด

เมื่อคุณทำงานใน NURBS และแปลงไฟล์เป็นตาข่ายคุณสามารถเลือกความละเอียดของคุณได้ ความละเอียดสูงจะให้เส้นโค้งที่นุ่มนวลที่สุดในวัตถุที่คุณกำลังพิมพ์อยู่ อย่างไรก็ตามความละเอียดสูงหมายความว่าคุณจะมีไฟล์ขนาดใหญ่ ในบางกรณีไฟล์อาจใหญ่เกินไปสำหรับเครื่องพิมพ์ 3D ที่จะจัดการ

นอกเหนือจากการค้นหาความสมดุลที่สมบูรณ์แบบระหว่างความละเอียดและขนาดไฟล์คุณสามารถใช้วิธีการทำความสะอาดอื่น ๆ เพื่อลดขนาดไฟล์ของคุณ ตัวอย่างเช่นคุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าเมื่อสร้างวัตถุที่คุณไม่ได้สร้างพื้นผิวภายในที่จะไม่ถูกพิมพ์ วิธีนี้อาจเกิดขึ้นได้ก็คือหากคุณรวมรูปทรงสองแบบไว้ด้วยกันบางครั้งพื้นผิวของส่วนต่อจะยังคงถูกกำหนดแม้ว่าจะพิมพ์ออกมาก็ตามจะไม่เป็นพื้นผิวที่แยกจากกัน

ไม่ว่าคุณจะทำให้วัตถุของคุณโดยใช้ NURBS หรือตาข่ายจะขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณ ถ้าคุณต้องการโปรแกรมที่ง่ายกว่าที่คุณจะไม่ต้องแปลงเริ่มต้นในตาข่ายจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด ในทางกลับกันถ้าคุณต้องการโปรแกรมที่ให้เส้นโค้งที่สมบูรณ์แบบคุณควรเลือก NURBS (แรดเป็นตัวอย่างหนึ่งที่แท้จริงแล้วพวกเขามีภาพรวมที่ดีเยี่ยม: NURBS คืออะไร?)

ฉันจะปิดโพสต์นี้: โปรแกรมออกแบบ 3D ที่คุณพอใจมากที่สุดน่าจะมีตัวเลือกในการส่งออกไฟล์ NURBS หรือ Mesh ไปที่ STL หรือรูปแบบการพิมพ์ 3 มิติอื่น ๆ ในที่สุดเราจะฟังคำแนะนำของ Sherri Johnson จาก CatzPaw ซึ่งเราได้สัมภาษณ์เคล็ดลับและเทคนิค: การ ซ่อมแซมไฟล์ 3D ด้วย Meshmixer และ Netfabb

"ต้องเปิดไฟล์ STL ในโปรแกรมอรรถประโยชน์ซึ่งสามารถตรวจสอบปัญหาและแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้ทั้งโดยอัตโนมัติหรือด้วยตนเอง โปรแกรมตัดบางชิ้น (เช่น Simplify3D) มีเครื่องมือซ่อมแซมเช่นเดียวกับโปรแกรม CAD บางโปรแกรม (นามสกุล SketchUp) แอพพลิเคชันเฉพาะที่ยังฟรีและรวมถึงเครื่องมือซ่อมแซมส่วนใหญ่ ได้แก่ Netfabb และ MeshMixer "

แหล่งข้อมูลที่ยอดเยี่ยมอื่น ๆ สำหรับการทำความเข้าใจรูปแบบของรูปแบบที่แตกต่างกันมาจาก สำนักงานบริการการพิมพ์ 3D (ที่เรากล่าวถึง Sculpteo และ Shapeways เพื่อระบุชื่อคู่สามีภรรยา) บริษัท เหล่านี้ต้องจัดการกับชนิดและรูปแบบไฟล์จากเกือบทุกโปรแกรมการออกแบบ 3D บนโลกใบนี้และมักมีเคล็ดลับและคำแนะนำที่ดีในการทำให้ไฟล์ของคุณพิมพ์ถูกต้อง

นี่คือหนึ่งใน Sculpteo ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการใช้ Rhino 3D โดยเฉพาะ นอกจากนี้คุณยังสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับการใช้ Meshmixer หรือ Autodesk Inventor หรือ Catia หรือ Blender ในส่วน Sculpteo นี้ได้: บทแนะนำการพิมพ์ 3D: เตรียมแบบจำลองสำหรับการพิมพ์แบบ 3D

เนื่องจากผู้เชี่ยวชาญด้านการสร้างภาพเคลื่อนไหวและกราฟิกคอมพิวเตอร์จำนวนมากจึงเข้าสู่การพิมพ์ 3D ด้วยประสบการณ์ในการสร้างตัวละคร Shapeways จึงนำเสนอรูปแบบที่เหมาะสมกับการเรียกเก็บเงิน: วิธีการจัดเตรียมแบบจำลอง Render / Animation สำหรับ 3D Printing

Stratasys Direct Manufacturing (เดิมชื่อ RedEye) มีวิธีการจัดเตรียมไฟล์ STL ที่เราแชร์ในตอนท้ายของภาพรวม STL Files ของเรา