При проектировании трехмерного объекта с использованием программы CAD в популярных программах моделирования используется либо полигональная сетка, либо неоднородный сплит Rational Basis Spline ( NURBS ) для описания объекта. При создании файла для 3D-печати большинство программ CAD преобразует файл в формат STL (который преобразует его в треугольную многоугольную сетку). Если вам интересно, следует ли вам создать объект с сеткой или работать в NURBS, а затем выполнить преобразование, мы сравнили оба, чтобы помочь вам принять решение.
Общие выводы
-
Меньшие размеры файлов.
-
Проще модифицировать модели.
-
Совместим с форматом STL; не нужно конвертировать.
-
Полноценный 3D рендеринг, так что швы не соединяются между собой
-
Более точные, менее пиксельные модели.
-
Лучше для инженерных и механических приложений.
-
Оказывает гладкие формы.
Сетка Polygon отображает трехмерные элементы на компьютере. Из-за этого это формат, используемый файлами STL для 3D-печати. При использовании треугольников для создания трехмерных фигур вы создаете аппроксимации гладких краев. Вы никогда не достигнете идеальной плавности изображения, изначально созданного в NURBS, но сетка легче моделировать. Вы можете толкать и тянуть сетку, чтобы перемещать ее и каждый раз получать одни и те же результаты, поскольку она не рассчитывает математические средние точки.
Что касается компьютерного моделирования, NURBS создает самые плавные изображения. Он также создает точные модели с четными краями, которые не имеют пикселов. Для инженерных и механических приложений компьютерная визуализация на основе NURBS предпочтительнее программ на основе полигональных сеток. Обычно, когда вы сканируете объекты в программу CAD, эти объекты первоначально сканируются с использованием NURBS.
Совместимые программы: бесплатные и платные версии
-
Бесплатное и коммерческое программное обеспечение.
-
Бесплатное и коммерческое программное обеспечение.
-
Большинство программ обрабатывают как многоугольник, так и NURBS.
Пользователи Polygon Mesh и NURBS могут использовать различные бесплатные, бесплатные и коммерческие программы. И многие программы имеют оба встроенных варианта. Например, в бесплатном программном обеспечении Blender для создания фильма можно создавать персонажей с полигонами, но использовать NURBS для окружающей среды, чтобы получить естественно выглядящий ландшафт с органическими кривыми.
Другие основные программы NURBS включают Autodesk Maya , Rhinoceros и AutoCAD. Тем не менее, они также включают полигональную сетку. Базовая бесплатная версия SketchUp поддерживает полигоны только в своих собственных инструментах. Редакция Pro поддерживает расширения, которые приближают процессы NURBS как плавные кривые.
Какой бы инструмент вы ни выбрали, вам не нужно тратить сотни долларов на создание моделей. Тем не менее, некоторые из более мощных программ действительно стоят такого рода затрат.
Простота использования: модели сетки и печать быстрее
-
Использует линии и формы в трех измерениях для быстрой сборки моделей.
-
Сложнее делать плавные изгибы.
-
Собирает модели, используя участки двухмерных объектов.
-
Пробелы могут проявиться из-за плохих соединений.
-
Проще делать гладкие поверхности.
NURBS лучше подходит для рендеринга криволинейных поверхностей, хотя в сеточной модели можно сделать аппроксимации, увеличив количество сторон в многоугольниках.
NURBS имеет свои ограничения. Поскольку это 2-мерная форма рендеринга, вам нужно создавать патчи, которые вы собираете вместе, чтобы создать сложную 3-мерную форму. В некоторых случаях эти пятна не идеально сочетаются друг с другом и появляются швы. При проектировании важно внимательно посмотреть на объект и убедиться, что швы идеально выровнены, прежде чем преобразовать его в сетку для файла STL.
Для начинающих программы с полигональной сеткой являются хорошей отправной точкой для изучения основ трехмерного моделирования. Это не займет много времени, чтобы добраться до базовой модели.
3D печать: полигональная сетка быстрее
-
Конвертирует напрямую в STL.
-
Необходимо преобразовать в сетку перед экспортом в файл STL.
Если вы моделируете для целей 3D-печати, полигональная сетка имеет преимущество перед NURBS. Файл NURBS нельзя преобразовать непосредственно в формат STL (тип файла, который использует программное обеспечение для нарезки, чтобы сгенерировать инструкции для принтера). Сначала нужно преобразовать его в меш.
Когда вы работаете в NURBS и конвертируете файл в сетку, вы можете выбрать разрешение. Высокое разрешение дает наиболее плавные кривые в печатаемом объекте. Однако высокое разрешение означает, что у вас будет большой файл. В некоторых случаях файл может быть слишком большим для обработки на 3D-принтере.
Помимо нахождения идеального баланса между разрешением и размером файла, есть и другие способы очистки, чтобы уменьшить размер файла. Например, когда вы создаете объект, не создавайте внутренние поверхности, которые не будут напечатаны. Это может произойти, если две фигуры соединены вместе. Иногда поверхности соединения остаются определенными, хотя, когда поверхности печатаются, они не будут отдельными поверхностями.
Общие выводы
Программа 3D-дизайна, которая вам наиболее удобна, скорее всего, будет иметь возможность экспортировать NURBS или файл сетки в STL или другой формат 3D-печати.
Первоначально вы делаете свой объект, используя NURBS или меш, зависит от ваших предпочтений. Если вам нужна более простая программа, в которую вам не нужно конвертировать, лучше всего будет начать с меша. Если вы хотите программу, которая дает вам идеальные кривые, выберите ту, которая использует NURBS.
Другие полезные ресурсы для понимания различных форматов моделей поступают из сервисных бюро 3D-печати (таких как Sculpteo и Shapeways). Эти фирмы обрабатывают типы файлов и форматы из большинства программ 3D-дизайна. У них часто есть отличные советы и предложения, чтобы правильно распечатать файлы.