Компьютерное 3d моделирование и основы 3d печати что это

Обновлено: 15.01.2025

Cтремительное развитие компьютерных технологий позволило нам увидеть проекты будущих объектов в трехмерном изображении. Умение создавать качественные 3D-модели высоко ценится в наши дни.

Подобный подход к продажам можно осуществлять, когда нет возможности наглядно продемонстрировать продукцию, либо когда она еще на этапе разработки. Подобный подход к продажам можно осуществлять, когда нет возможности наглядно продемонстрировать продукцию, либо когда она еще на этапе разработки.

Даже если вы от природы наделены талантом работы в этой области, все равно необходимо постоянно совершенствовать свои навыки и посещать специализированные выставки.3D-печать уже оказывает влияние на то, как продукция производится - характер технологии позволяет найти новые способы мышления с точки зрения экономики, экологии и безопасности производственного процесса с универсально благоприятными результатами.

Одним из ключевых факторов, обусловивших это заявление является то, что 3D-печать имеет потенциал, чтобы довести производство ближе к конечному пользователю или потребителю, тем самым снижая текущие ограничения в цепочке поставок. Значение быстрой настройки 3D-печати и возможностью производить небольшие производственные партии по требованию является верный способ привлечь потребителей и уменьшить или свести на нет запасы и накопления запасов - что-то похожее на то, как Amazon осуществляет свою деятельность. Изначально трехмерное моделирование использовалось для создания геоинформационных систем. Сейчас сферы его применения постоянно расширяются.

Применение 3D-моделирования в художественном направлении Применение 3D-моделирования в художественном направлении

Всё больше и больше появляется новостей о применении 3D-печати в области медицины, модной индустрии и прочего на что хватает фантазии пользователя. Например нью-йоркский художник Джонатан Бренд не остался в стороне и с помощью 3D-принтера Ultimaker воссоздал собственный мотоцикл Honda CB500 1972 года в реальную величину.

Джонатан Бренд с помощью 3D-принтера Ultimaker воссоздал собственный мотоцикл Honda CB500 1972 года в реальную величину. Джонатан Бренд с помощью 3D-принтера Ultimaker воссоздал собственный мотоцикл Honda CB500 1972 года в реальную величину.

Странные ходячие механизмы дизайнера Theo Jansen, известные как Animaris Geneticus Parvus, теперь печатаю на 3D принтере.

Странные ходячие механизмы дизайнера Theo Jansen, известные как Animaris Geneticus Parvus, теперь печатаю на 3D принтере. Странные ходячие механизмы дизайнера Theo Jansen, известные как Animaris Geneticus Parvus, теперь печатаю на 3D принтере.

Медицина. Медицинский сектор рассматривается как тот, который был пионером внедрения 3D-печати, с огромным потенциалом для роста, в связи с быстрой настройкой и персонализацией возможностей технологий и возможностью улучшить жизнь людей. С появлением этой технологии стало возникать все больше и больше разработок, и это стимулирует сферу расти и развиваться. По данным исследования Grand View Research, к 2020 году объем рынка 3D-печати, связанной с медициной, будет оставлять 1,1 миллиарда долларов. Причиной этого всплеска является то, что 3D-принтеры в настоящее время используются для создания протезов различных частей тела, таких, например, как уши и конечности (для страдающих параличом).

3D bioprinting применяется к регенеративной медицине для удовлетворения потребности в тканях и органах, пригодных для трансплантации 3D bioprinting применяется к регенеративной медицине для удовлетворения потребности в тканях и органах, пригодных для трансплантации

3D bioprinting применяется к регенеративной медицине для удовлетворения потребности в тканях и органах, пригодных для трансплантации. 3D bioprinting влечет за собой дополнительные сложности, такие как выбор материалов, типов клеток, факторов роста и дифференцировки, а также технические проблемы, связанные с чувствительностью живых клеток и строительство тканей. Решение этих сложностей требует интеграции технологий из области техники, биологических материалов, клеточной биологии, физики и медицины. 3D bioprinting уже используется для генерации и трансплантации нескольких тканей, в том числе многослойной кожи, костей, сосудистых трансплантантов, сердечной ткани и хрящевой структуры. Другие направления включают в себя разработку модели принтера с высокой пропускной способностью для научных исследований, лекарств и токсикологии.

3D bioprinting уже используется для генерации и трансплантации нескольких тканей, в том числе многослойной кожи, костей, сосудистых трансплантантов 3D bioprinting уже используется для генерации и трансплантации нескольких тканей, в том числе многослойной кожи, костей, сосудистых трансплантантов

Архитектура и Машиностроение. Трехмерное моделирование здесь не представляется заменимым. Это позволяет как инженеру, так и заказчику увидеть максимально подробно, что из себя будет представлять строение, изделие.

Работа с моделью позволяет предотвратить ошибки при проектировании. Работа с моделью позволяет предотвратить ошибки при проектировании.

Инновации меняют ювелирную индустрию: компания American Pearl разработала технологию по созданию ювелирных украшений с применением 3D-принтера.

Инновации меняют ювелирную индустрию: компания American Pearl разработала технологию по созданию ювелирных украшений с применением 3D-принтера. Инновации меняют ювелирную индустрию: компания American Pearl разработала технологию по созданию ювелирных украшений с применением 3D-принтера.

Теперь клиентам необязательно ходить в магазин. Им достаточно выбрать дизайн своего кольца, браслета или колье на веб-сайте ювелирной компании, задать его размер, определить из какого металла украшение будет сделано и какими драгоценными камнями изделие будет инкрустировано. За отдельную сумму можно даже разработать свой дизайн украшения, а все остальное сделает машина.

3D-принтер создает восковую модель изделия, затем изготавливает его форму из латекса, резины и кремния, в которую потом заливается расплавленный драгоценный металл / по выбору заказчика/. После этого с помощью лазерного луча под высокой температурой подается напыление из этого металла и воссоздается узор. Весь процесс завершается инкрустацией драгоценных камней, которые были выбраны покупателем.

Мы даже предположить не могли, насколько сильно наши клиенты хотели воспользоваться возможностями по созданию собственных ювелирных украшений, пока мы не предложили это решение - заявил исполнительный директор American Pearl Эдди Бакхаш.

Нам нравится, что 3D-принтер экономит деньги и время нашим покупателям - Бакхаш рассказал журналистам американского телеканала Fox news, что данную технологию его компания разрабатывала в Кремниевой долине на протяжении трех лет, зато теперь продажи American Pearl удвоились.

Реклама и киносъемки. Здесь 3D-моделирование позволяет снизить затраты на съемки ролика или фильма.

Ведь проще создать на компьютере некий фон или массовку, чем делать это в реальности. Ведь проще создать на компьютере некий фон или массовку, чем делать это в реальности.

Ведь проще создать на компьютере некий фон или массовку, чем делать это в реальности.

Многие тренинги продаж в рекламной среде ориентируют участников на применение 3D-технологий.

Дизайн и фэшн индустрия. Кампус di via Cerva Marangoni Design School окружен старыми и новыми технологиями: отвертки и трехмерный сканер, молотки и 3D принтер. Здесь происходит заключительная часть всех проектов, относящихся к продукции или аксессуарам и всегда здесь много студентов, чтобы они могли увидеть, потрогать (не только в конце, но и в стадии планирования) возможности того, что они достигли.

Правда в том, что мир эфемерного и виртуального 3D программного обеспечения показывает на экране красивую картинку, но когда она становиться предметом, материей, студенты сталкиваются с проблемами реальности: законы физики, пределы прочности материи. 3D принтеры предстают в качестве средства, способного не только материализовать, но также в качестве средства, чтобы спустить дизайнера на землю. Потому что главное, в первую очередь, в том, что что-то работает! - говорит Sergio Nava креативный директор и дизайнер.

3D Print Week New York монументальное событие, где 3D Print дизайнеры со всего мира создают оригинальные произведения, которые отображаются на публике впервые. В ходе мероприятия, каждый дизайнер демонстрирует свою инновационную новую работу, вдохновленный 3D-печатью.

В ходе мероприятия, каждый дизайнер демонстрирует свою инновационную новую работу, вдохновленный 3D-печатью. В ходе мероприятия, каждый дизайнер демонстрирует свою инновационную новую работу, вдохновленный 3D-печатью. 3D Print Week New York монументальное событие, где 3D Print дизайнеры со всего мира создают оригинальные произведения 3D Print Week New York монументальное событие, где 3D Print дизайнеры со всего мира создают оригинальные произведения

Теперь разрабатывать новые коллекции и экспериментировать вы сможете гораздо удобнее чем раньше, все нужные инструменты под рукой, алгоритм проектирования отвечает всем требованиям, в результате можно получить отличную модель одежды, которая потом, пойдет и в производство.

Теперь разрабатывать новые коллекции одежды и экспериментировать вы сможете гораздо удобнее Теперь разрабатывать новые коллекции одежды и экспериментировать вы сможете гораздо удобнее

В случае дизайна помещения трехмерные модели предметов мебели покажут, как будет выглядеть ваша комната. Новые технологии избавят вас от мучительных раздумий и ошибок при неправильном подборе и расстановке вещей.

Дизайн помещения при помощи трехмерного моделирования Дизайн помещения при помощи трехмерного моделирования Дизайнерская предварительная проработка с помощью программ комнаты Дизайнерская предварительная проработка с помощью программ комнаты В случае дизайна помещения трехмерные модели предметов мебели покажут, как будет выглядеть ваша комната. В случае дизайна помещения трехмерные модели предметов мебели покажут, как будет выглядеть ваша комната. Пожалуй, одна из самых эффектных реализаций 3D-возможностей – так называемый голографический стол, разработанный российской компанией Nettle Пожалуй, одна из самых эффектных реализаций 3D-возможностей – так называемый голографический стол, разработанный российской компанией Nettle

Веб-дизайн и разработка игр. Растущие требования к компьютерной графике обусловили высокую популярность 3D-моделирования при создании игр и сайтов. Стартап демонстрация VR-реальности от Magic Leap, которая ранее получила инвестиции от Google в размере более полумиллиарда долларов, опубликовал видео реалистичного шутера, действие которого происходит в дополненной реальности. Полем битвы в деморолике выступает настоящий реальный офисный кабинет, где главный герой и сражается с виртуальными противниками.

Визуальными эффектами занималась компания Weta Workshop, на оружии можно увидеть логотип Доктора Грордборт, изобретателя, выпускающего во вселенной комиксов оружие в стиле стимпанк для колонизации Солнечной системы.

Стартап демонстрация VR-реальности от Magic Leap, которая ранее получила инвестиции от Google в размере более полумиллиарда долларов, опубликовал видео реалистичного шутера, действие которого происходит в дополненной реальности. Стартап демонстрация VR-реальности от Magic Leap, которая ранее получила инвестиции от Google в размере более полумиллиарда долларов, опубликовал видео реалистичного шутера, действие которого происходит в дополненной реальности.

Удивительно, но любой объект после обработки с помощью технологии трехмерного моделирования может легко и детально рассматривать его под любым ракурсом, с любых точек, а при желании, на него можно будет посмотреть даже изнутри.Иным словом, это великолепный шанс, подаренный технологией, трансформирования двухмерного представления об объекте в объемное.

Надо сказать, что все эти возможности очень активно применяются в процессе создания вариантов упаковки продукта, дизайна продукта, презентаций деловых работ. То есть можно без труда представить на суд человеческий информационные заставки и наглядные протатипы.

Проработка изделия и получение предварительной модели Проработка изделия и получение предварительной модели

Трехмерное моделирование, помноженное на мастерство художника, это еще и хорошее маркетинговое решение. Подобный подход к продажам можно осуществлять, когда нет возможности наглядно продемонстрировать продукцию, либо когда она еще на этапе разработки. К примеру, подобная технология может быть применена в ходе разработки каталога диванов или презентации для инвесторов. Трехмерные модели активно применяют и для создания логотипов, и в дизайне сайтов.

Эта методика становится все популярнее при оформлении ночных клубов, разных фестивалей и всевозможных мероприятий.

Наука и промышленность. Все современное производство построено на предварительном трехмерном моделировании. Невозможно представить, например, выход нового автомобиля без предварительной его 3D-презентации сначала в кулуарах концерна, а потом и на публике. Американская компания Local Motors в рамках шестидневной чикагской выставки International Manufacturing Technology Show (IMTS), начавшейся 8 сентября 2014, представила первый в мире автомобиль, распечатанный на 3D-принтере. Посетители выставки стали свидетелями процесса создания электромобиля "с нуля", который занял 44 часа.

Американская компания Local Motors в рамках шестидневной чикагской выставки International Manufacturing Technology Show (IMTS) Американская компания Local Motors в рамках шестидневной чикагской выставки International Manufacturing Technology Show (IMTS)

Производство предметов является лишь одним из возможностям, которые открывает 3D-печати.

В настоящее время Nasa изучает варианты создания пищи с использованием 3D-принтера. 125 000 $ грант был выдан в Texas-based Systems and Materials Research разработать 3D дизайн принтера, способный создать "питательную и ароматную" пищу для космонавтов.

Принтеры будут сочетать в себе порошки для производства продуктов питания, которые имеют структуру и текстуру обычной пищи, в том числе запах, используя "цифровые запахи".Пицца была выбрана в качестве одного из первых целей проекта, демонстрируя способность принтера смешать питательные вещества, вкус и текстуру.

Принтеры будут сочетать в себе порошки для производства продуктов питания, которые имеют структуру и текстуру обычной пищи, в том числе запах Принтеры будут сочетать в себе порошки для производства продуктов питания, которые имеют структуру и текстуру обычной пищи, в том числе запах

В Нидерландах пройдет Конференция 3D-продовольственной печати . Насколько мне известно, это первая конференция 3D Food Printing целиком посвящена искусству и науке 3D пищи печати.Кроме того, эта конференция является лишь одним в крупной серии, который проводится по приглашению голландского организатора Jakajima.

3D Printed Food - еда напечатанная на принтере by Chloé Rutzerveld 3D Printed Food - еда напечатанная на принтере by Chloé Rutzerveld

Переход на экологически чистую энергию является, пожалуй, самым лучшим средством для улучшения общей мировой экологической обстановки. Так как сбор солнечной энергии в данном случае является одним из самых доступных способов, то не удивительно, что все больше стран начинают активнее интересоваться этим вопросом и делать новые открытия в данном направлении.

Например, австралийский ученые нашли способ как довольно эффективно и экономично печатать ячейки солнечных батарей. Группа исследователей из Университета Мельбурна в сотрудничестве с Викторианским консорциумом по органическим ячейкам (Victorian Organic Cell Consortium) и Австралийским научно-промышленным обществом (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation — CSIRO) разработали специальный принтер, который может раз в две секунды печатать фотоэлектрическую панель.

Похоже на смену мгновенному фото, приходит моментальная скульптура. На улице испанской Барселоны группа разработчиков с интересным названием BlablabLAB, предлагала всем желающим увековечить себя в виде пластиковой миниатюры.

На улице испанской Барселоны группа разработчиков с интересным названием BlablabLAB, предлагала всем желающим увековечить себя На улице испанской Барселоны группа разработчиков с интересным названием BlablabLAB, предлагала всем желающим увековечить себя

Делалось это с помощью уже известного приема - сочетания 3D принтера и Kinect.

Пожалуй, одна из самых эффектных реализаций 3D-возможностей – так называемый голографический стол, разработанный российской компанией Nettle, которая специализируется в сфере интерактивной визуализации.

Невозможно представить, например, выход нового автомобиля без предварительной его 3D-презентации сначала в кулуарах концерна, а потом и на публике Невозможно представить, например, выход нового автомобиля без предварительной его 3D-презентации сначала в кулуарах концерна, а потом и на публике

Такой стол позволяет просматривать объемные голограммы – как статичные, так и подвижные, интерактивные. Уникальная технология позволяет объемному изображению, которое появляется как бы внутри стола, подстраиваться под ракурс просмотра, что делает его похожим на реальный объект. Выглядит это, совсем как в научно-фантастических фильмах.

Виртуальный мир обрастает новыми измерениями. Уже давно проводятся эксперименты по передаче по цифровым каналам запахов, сейчас на очереди — тактильная отдача, т.е. полный эффект присутствия. Когда будет преодолен этот рубеж, граница между реальным и цифровым миром будет окончательно стерта.

Когда будет преодолен этот рубеж, граница между реальным и цифровым миром будет окончательно стерта. Когда будет преодолен этот рубеж, граница между реальным и цифровым миром будет окончательно стерта.

Когда будет преодолен этот рубеж, граница между реальным и цифровым миром будет окончательно стерта.

Футуристический короткометражный фильм, созданный Эраном Май-Разом и Даниэлем Лазо. Выпускная работа, Академия искусств «Бецалель».

3D-модель, которая в дальнейшем будет распечатана на 3D-принтере отличается от 3D-модели, разработанной для литья или фрезерования. Связано это с техническими особенностями 3D-принтера, из которых нужно либо выжать максимум пользы, либо подстроиться под недостатки печати.

Из оговорок, отмечу, что данные рекомендации относятся в основном к методу 3D-печати FDM(FFF), при котором пластиковый пруток топится подвижным экструдером, формирующим деталь слой за слоем.

Разработка 3D-модели начинается с создания эскиза. Это может быть рисунок на бумаге, материальный прототип, мысленный образ и пр. На что важно обратить внимание при создании такого эскиза и самой модели разберем подробно.

Прочность детали

Геометрические ограничения

Толщина стенки ограничивается снизу размером сопла 3D-принтера. Его диаметр постоянный и в подавляющем большинстве случаев равен 0,4 мм. Меньшая толщина — долгая 3D-печать для большинства деталей. Больше сопло — менее прочны связи между слоями, сильнее видны ступеньки между слоями. И вообще, толщина стенки должна быть кратна 0,4 мм, тогда 3D-принтер сможет аккуратно сделать стенку за два прохода (0,8мм), за 3 прохода (1,2 мм) и т.д. Другие толщины заставят 3D-принтер оставить пробел или перелив, что негативно влияет на прочность и внешний вид напечатанной детали.
3D-Печать тонких цилиндров и «иголок». Для 3D-печати таких изделий нужны особые настройки 3D-принтера: низкая скорость 3D-печати, давать время на остывание, иначе такая структура будет гнуться. Вертикально стоящих тонких элементов лучше избегать всеми силами. Даже если они будут напечатаны, то будут очень хрупкими. Их имеет смысл оставлять только для декоративных целей, но надо быть готовым, что их качество будет хуже качества других элементов 3D-детали.
3D-Печать отверстий. Замечу, что если отверстие прямое и сквозное, то его можно рассверлить, если оно изогнутое и требует поддержки, то может получиться так, что достать поддержку будет невозможно.
При 3D-моделировании важно учитывать габаритные размеры 3D-принтера. Мы используем удобные 3D-принтеры, стол 250х250 мм, диагональ 353 мм. Вот сюда и нужно вписывать габариты, по возможности. Иначе надо заказывать либо промышленный 3D-принтер с большой зоной печати, либо использовать склейку, но лучше сборку, так процесс сборки будет контролируем разработчиком, а не мастером 3D-печати.
Большая площадь основания может повлечь за собой отклеивающиеся от стола края. Мы используем специальный клей, но и это не всегда помогает. К нам периодически обращаются с жалобой на коллег по цеху, что для них такие «мелкие» дефекты, как загнутый край не является причиной для перезапуска 3D-печати, забирайте как есть. Но инженер, который 3D-моделирует деталь, может и сам это учитывать в работе, и делать либо сборки, либо тонкостенные плоские 3D-детали, у которых «не хватит сил» сжать внешний контур и поднять, как следствие, край.
Высокие и тонкие «башни» могут плохо получаться из-за вибраций, возникающих при работе 3D-принтера ближе к вершине, также возможны сдвиги слоев.

Размеростабильность, точность

Точная 3D-печать — довольно редкая птица. Не хочу тут говорить инженерным языком, но вероятность того, что сложная составная конструкция соберется с первого раза очень низкая. Тут скорее нужно учитывать то, что можно потом механически доработать детали.
Отверстия под крепеж лучше делать с запасом 0,5 мм по диаметру. Прочности это не убавит, болтаться крепеж тоже не будет из-за сил затяжки, но вот если сделать без запаса, однозначно придется рассверливать. Уменьшить размер большого вала, >10мм шкуркой гораздо проще, чем обрабатывать отверстие, под которое требуется огромное сверло, врезающееся в пластиковые стенки и ломающее деталь, или застревающие в нем. Также важно учесть, что при сверлении пластик расплавляется и сверло может в него вплавиться так, что извлечь невозможно. Бывали случаи.
Термоусадка не всегда компенсируется, точнее, её очень сложно поймать, она неодинакова по разным направлениям, поэтому учитывать её крайне сложно. Проще напечатать пробный вариант, а потом внести коррективы.

Если важен внешний вид

Думайте о том, как мастер будет ориентировать деталь на столе 3D-принтера. 3D-печать идет по слоям, что ярко проявляется при печати поверхностей, отстоящих от горизонтали стола на небольшой угол. Шкурить придется долго и мучительно, потому что придется срезать эту «лестницу» до самых глубоких впадин «ступенек». Лучше располагать такие поверхности или горизонтально, например, положить на стол, или увеличивать угол. В ряде случаев, даже добавление поддержки, портящей изнаночную ненужную сторону, позволяет сэкономить время и силы на постобработку.
Поддержка. Во-первых, поверхность, которую она поддерживает, имеет значительно больше дефектов, чем без нее. Во-вторых, тонкая и высокая поддержка — слабая, шаткая, что приводит к тому, что поддерживающая деталь может иметь серьезные дефекты, либо не получиться вовсе.
Улучшение качества первого слоя. Нужно добавить фаску. Даже там, где не нужен острый угол рекомендую добавить фаску 0,5 мм. Она не будет явно видна, однако кромка получится аккуратной.

О чем надо знать, чтобы не ошибиться при заказе 3D-печати

Если важен внешний вид

Расположение детали на столе. Помним про анизотропию.
Толщина стенки и заполнение. На что тут можно напороться: заполнение — клеточки 20%, которые либо видно сквозь тонкую внешнюю стенку, либо заполнение незначительно утягивает внешнюю стенку при усадке, но при этом визуально легко определить, что внутри есть поддержка. Тут помогает в первую очередь увеличение толщины внешней стенки, либо увеличение плотности заполнения. Учитывайте это при заказе.

Постобработка

Устранение ступенчатости достигается механическим и химическим методом. Возможно использование шпаклевки. Доступна окраска акриловыми красками. Если деталь имеет сложную цветовую структуру, то мы используем принтер ProJet 4500, работающий по другой технологии. Он склеивает частички порошка клеем с цветными чернилами. Получается неплохо.

3D-моделирование — что это и для кого?

Что такое 3D-моделирование?

3D-моделирование — это по сути создание трехмерных компьютерных изображений и графики.

Для создания 3D-моделей используют такие программы, как The Brush, Autodesk Maya и 3ds Max и другие. Если же модели должны еще и двигаться, то их создателю также может понадобиться умение писать код.

Основной процесс моделирования представляет собой соединение наборов точек с линиями и полигональными фигурами для создания каркасных моделей.

3D-моделирование — занятие для вас?

Изучение 3D программ — занятие не из легких, поэтому прежде чем к нему приступить, решите для себя, действительно ли вы хотите и можете заниматься 3D-моделированием.

Одна из наиболее существенных черт, присущих профессионалам 3D-графики, — это креативность.

Подобно рисованию и анимации, сфера 3D-моделирования требует богатого воображения и нестандартного мышления для создания необычных персонажей и миров, которые будут выделяться среди остальных.

Работа 3D-моделиста также требует пристального внимания к деталям, терпеливости и усидчивости, т.к. каждая модель долго и тщательно прорабатывается, «полируется» и доводится до совершенства.

Как я уже написал выше, 3D-программы нельзя отнести к легким для изучения, к тому же обучение 3D-моделированию может оказаться для вас особенно трудным, если вы не дружите с компьютером и операционной системой и не умеете оперативно выполнять любые задачи.

3D-моделирование более всего подойдет тем, кто любит работать в команде. Работая в большой игровой студии, вам обязательно придется тесно сотрудничать с художниками, аниматорами и другими участниками проектов.

Поскольку индустрия видеоигр весьма требовательна и бескомпромиссна, вероятно, работа в ней не подойдет людям, которые не могут существовать в жестких временных рамках и проводить много времени на рабочем месте.

Как изучать 3D-моделирование?

Конечно, наиболее прямая дорога в индустрию видеоигр лежит через получения профильного образования в колледже или институте. Тем не менее, многие специалисты, работающие в этой сфере, обучались 3D моделированию самостоятельно или прошли краткосрочные курсы.

В серьезном учебном заведении или на курсах вам передадут не только основополагающие принципы 3D-моделирования, но и ясное представление о том, что для того чтобы преуспеть в этой профессии, вам необходимо выгодно выделяться из общей массы коллег.

При выборе курса также важно поинтересоваться, какие работы выпускник будет иметь в портфолио на выходе. Желательно чтобы непосредственно после окончания учебы их можно было показать потенциальным работодателям.

Карьера и области применения 3D-моделирования

Сегодня 3D-моделирование находит множество областей применения.

Медицинская промышленность использует подробные 3D-модели органов, в том числе снимки срезов из компьютерной томографии или МРТ-сканирования.

Архитекторы и инженеры также используют 3D-программы для демонстрации проектов зданий, ландшафтов, устройств, конструкций, транспортных средств и т. д.

Даже ученые начали использовать трехмерные геологические модели. Сейсмологи, например, используют их для прогнозирования событий внутри земной коры из-за смещения пластин, эрозии и т. д.

Несомненно, большинство людей проявляют сегодня интерес к 3D-моделированию благодаря двум крупнейшим индустриям развлечений.

Первой является кино и видео, в которых используются созданные на компьютере персонажи, объекты и пространства. Это могут быть как анимационные, так и обычные фильмы.

Другая отрасль — видеоигры. В большинстве современных игр используются 3D-модели и пространства для создания виртуальных миров, погружаясь в которые игроки не только играют, но и изучают ту или иную сферу деятельности.

Хотите понять, насколько вам интересна тема создания 3D-персонажей?

В ближайшее время в нашей Виртуальной школе графического дизайна начнется запись на новый онлайн-тренинг по созданию 3D игровых персонажей.

Я давно увлекаюсь 3Д печатью и поначалу было интересно качать готовые модели с тингиверс или майминифактори, в основном это были декоративные предметы или детали широкого распространения. Но что делать если нужна замена ножке любимого кресла, необычная подставка для геймпада/фонарика/телефона или корпус для какой-то самоделки? Правильно, учиться моделированию. Можно конечно сразу начать с мощного и бесплатного для домашнего применения Fusion 360, но он не так прост в освоении и большая часть желающих быстро отсеивается, так что я предлагаю начать с его младшего брата tinkercad'a

Для начала работы не требуется установки ПО, все манипуляции производятся в браузере. Переходим по ссылке, нажимаем «присоединиться», далее «создать персональную учетную запись», на последнем шаге я воспользовался входом с помощью учетной записи google, что заметно ускорило процесс

После входа нас встречает окно со списком последних проектов, нажимаем «создать новый проект»

Загрузится окошко с рабочей плоскостью, минимальным количеством инструментов в верхней части и формами справа

Перетащив нужный элемент на плоскость, можно изменить его размеры и положение относительно поверхности, у некоторых объектов в свойствах есть дополнительные параметры, такие как количество сегментов, сглаживание и т.д., изменение формы происходит в реальном времени во время коррекции, так что получается довольно наглядно

Начертить сложную форму тут не получится, так что приходится использовать систему тел и отверстий, а так же небольшой набор инструментов в правом верхнем углу:

Копировать(Ctrl+C) — копирование одного или нескольких объектов, поддерживаются горячие клавиши
Вставить(Ctrl+V) — вставка скопированного ранее объекта, в том числе и в проекты, открытые в соседних вкладках
Копировать и повторить(Ctrl+D) — создание дубликата выбранных объектов в текущем окне проекта
Удалить(Del) — удаление выбранных объектов
Стрелка влево(Ctrl+Z) — позволяет откатиться назад в истории изменений если что-то пошло не так
Стрелка вправо(Сtrl+Y) — перемещает к последним изменениям
Сгруппировать — объединяет модели в одну, при этом «спекая» пересекающиеся поверхности и в итоге получаем монолитную деталь, которую можно продолжить редактировать
Разгруппировать — вновь делит модель на составляющие, чтобы можно было отредактировать отдельную часть не затрагивая другие
Выровнять — одновременно и простой и очень полезный инструмент, который позволяет сдвигать модели относительно друг друга по трем осям с выравниванием по краям или центру. Нужно сделать маленькое квадратное отверстие ровно в центре модели произвольной формы? Не вопрос, пара кликов и детали становятся в нужные места, после чего уже можно их двигать вручную при необходимости
Отразить зеркально — тут всё логично, выбираем модель, нужную плоскость и получаем зеркальное отражение. Удобно когда во время проектирования меняются планы по размещению элементов и не хочется перечерчивать всё с нуля. Так же можно быстро создавать корпуса, состоящие из двух половинок с симметричными крепежными элементами и канавками для фиксации начинки, достаточно создать дубликат модели и отразить в нужную сторону
Выбор типа объекта — позволяет выбрать какая операция будет произведена во время группировки, прибавление или вычитание в местах пересечения моделей. Своеобразный аналог операций «бобышка» и «вырез» у старших братьев

Ну а сейчас попробую всё это закрепить на практике. Например, мне нужно сквозное отверстие ровно в середине куба. Я просто создаю цилиндр нужного диаметра и высоты, выделяю оба объекта, инструментом "Выровнять" центрую их по осям «Х» и «У», после чего выбираю цилиндр и переопределяю его как отверстие

Чтобы наши объекты «спеклись» и отверстия стали отверстиями, достаточно выделить их и нажать кнопку «Сгруппировать»

Таким же образом можно убрать и лишнюю часть детали, а не только выгрызать куски. Например, мне с одной из сторон нужен небольшой цилиндр для соединения с другими деталями. Можно создать два цилиндра разного диаметра, внутренний определить как отверстие, подтянуть их к вершине куба и объединить три фигуры. А можно продублировать наш кубик, увеличить его в размерах для получения необходимого внешнего диаметра, определить его как отверстие

Выровнять по центру основной модели, приподнять на нужную высоту и объединить два объекта. Буквально десяток кликов

Так же нужен небольшой вырез в верхней части. Накидываем кубик, плющим его, центруем, приподнимаем, группируем

Тут главное иметь хоть немного развитое пространственное мышление, чтобы понимать как сделать сложную форму из нескольких простых. У меня сначала плохо получалось, но со временем начинал представлять, что нужно делать еще до того, как запускал сервис. При чем этот навык потом пригодился и в более сложных программах.

Так же в основных формах есть текст, так что можно очень легко моделировать различные бирки, брелоки, вывески и т.д. К тому же сервис позволяет импортировать собственные модели для редактирования, так что можно их подписывать на память.

Растянем кубик до 100*100мм и сплющим до 5мм, это будет основа. Далее нужно кликнуть по объекту «Текст» и перетащить его мышкой в нужное место

Параметров тут не очень много, есть поддержка кириллицы. Ну а далее по накатанной. Выравниваем, определяем как тело или отверстие и объединяем, тем самым получая либо выпуклую надпись, либо трафарет

Так же можно немного приподнять текстовый слой если нужно его немного утопить

Начали на квадратной платформе, а в процессе решили, что овальный корпус будет смотреться лучше? Не опрос, накидываем «трубу», подбираем размер, преобразуем ее в отверстие и объединяем с основной моделью — готово

Для скачивания готовой модели необходимо нажать «Экспорт», выбрать нужный формат, например «stl» и полученный файл можно смело скармливать слайсеру или любой другой программе

Сервис довольно прост в освоении, так что всем новичкам рекомендую начинать именно с него, а после того как разовьете пространственное мышление, и более сложные программы будет проще осваивать. Выглядит тинкеркад конечно бедновато, в наборе инструментов только самое необходимое — можно сказать, что это такой пеинт среди CAD систем, но зато и запутаться новичку в нем будет сложнее, а простенькие проекты получается делать гораздо быстрее, чем в полноценных программах для моделирования. Например, циферблат для бескаркасных часов я накидал в ноутбуке за пару минут, за это время успел бы только включить компьютер и запустить Fusion

А еще не так давно добавили библиотеку электронных компонентов, так что конструировать корпуса для самоделок стало еще проще, т.к. наглядно видно в каких местах элементы будут упираться в стенки, где нужно расположить фиксирующие элементы, скомпоновать всё плотнее.

Есть еще раздел генератора форм, с помощью которого можно быстро проектировать шестерни, резьбы и многое другое, правда это потянет на еще одну полноценную статью, а я даже не знаю, будет ли вообще кому-то интересен подобный материал, но надеюсь, что хоть кому-то помог сделать первые шаги в освоении чего-то нового )

Всем добрый день!
Я 3D моделированием в различных сферах занимаюсь уже лет 10, а 3D печатью только третий год. Недавно вступил в это сообщество по 3d печати, и посмотрев блок не обнаружил описание общей технологии. Для профессионалов технология понятна, а вот у новичков или интересующихся людей возникает много вопросов. Вот я и решил поделиться своим опытном FDM 3d печати — не судите строго.

Первое с чего я начинаю это с получения исходных данных. Все зависит от задачи это могут быть обычные замеры, фото или 3D скан поверхности.
Приведу пример на базе создания накладки на суппорт.
Самый информативный способ получения данных — отсканировать суппорт. Можно так же сделать фото, а в последствии отмасштабировать в 3D редакторе.

Я использую сканер sense 3d, мне его погрешности хватает для создания качественных моделей.

Далее производим моделирование. Дизайн и редактор зависят от индивидуальных предпочтений. Можно сделать что угодно и в чем угодно.
Вот я построил 3D модель.

Далее нужно подготовить 3D модель к печати. Для этого экспортируем 3D модель в STL файл и открываем с специальной программе – слайсере, которая производит нарезку 3D модели на слои. Я пользуюсь несколькими программами – одна из них Cura – наиболее распространенная. Так же стоит обратить внимание на Simplify3D (она платная), но в ней очень хорошо формируются поддержки, в том числе вручную.

Здесь стоит отметить, что на FDM 3D принтерах можно печатать одним материалом, либо несколькими (как правило это 2 материала). Печать сложной детали с поддержками нависающих частей будет более качественной на 2-х экструдером FDM 3D принтере, когда одним материалом печатается деталь, а вторым поддержки. После печати, поддержки отделяются и на выходе получаем готовую деталь. Так же советую печатать детали для автомашин только ABS пластиком, т.к. он держит температуру, всякие SBS, PLA и т.п. даже летнего солнышка не выдержат — плавяться.
Это все нужно учесть в слайсере при подготовке детали к печати. Ну и конечно не стоит забывать по параметры 3D принтера: размер стола, температура стола и сопла и т.п.

Когда сформирован файл 3d модели, в большинстве случаев это *.Gcode можно начинать печать.
Вот несколько примеров:

Печать на одно экструдерном принтере с линейными поддержками (3d принтер Hori Gold)

Печать на одно экструдерном принтере с древовидными поддержками (3d принтер Hori Gold)

Печать на 2-х экструдерном принтере с линейными поддержками в коконене для удаления соплей (3d принтер Ultimaker 2).

Приведенные модели напечатаны высотой слоя 0,15 мм. Мое мнение, для качественной печати и оптимального времени печати нужно варьировать слой от 0,1 до 0,15 мм. Печатались детали 16 -18 часов.

После удаления поддержек получаем готовый экземпляр. Далее можно проводить обработку.

Здесь стоит отметить, что процесс/длительность/интенсивность обработки обратно пропорциональна качеству печати. А качество печати зависит от 3d принтера — как правило, чем дороже принтер, тем качественнее 3d печать вы получаете, поскольку в более дорогих моделях применяется:
1) Более качественная механика – это линейность направляющих, отсутствие люфтов, воблинга и т.п.
2) Более жёсткий корпус, например на моем Hori Gold корпус из 2-х мм стали, весит более 20 кг.
3) Закрытая камера – это не маловажно для ABS пластика.
4) Более продуманный конструктив экструдера.
Для домашних целей подойдет принтер из за 15 т.р. но не стоит требовать от него сверх качественной печати. Я общался с многими людьми, которые покупали дешевый принтер, разочаровывались и начинали его апгрейдить, в результате совокупный ценник в разы вырастал.

Процесс обработки как правило состоит из химической обработки и физической обработки. Цель химической обработки лучше склеить слои. Например для ABS деталей, применяют обработки парами ацетона — помещают деталь в герметичную емкость с ацетоном и нагревают. Если так сильно не заморачиваться, то можно поверхность детали обработать ацетоном.

Далее можно шкурить, красить и т.п. В результате можно получить очень качественную деталь.

Читайте также: