3D打印教程:犀牛3D
介绍
本3D建模软件教程的编写和设计旨在为3D打印爱好者提供准确的指导,帮助他们设计借助Rhino 3D CAD软件可进行3D打印的3D文件。
在本3D CAD教程中,您将学习使用Rhino软件建模、修正和导出用于3D打印的对象的最佳实践。在Rhino 3D教程的最后,您将学习如何:
- 设计一个可打印的三维文件
- 从Rhinoseros管理和导出有效的3D文件以进行3D打印
- 避免在Rhinoseros上为3D打印设计3D文件时出现错误
然后,您就可以在我们的网站上上传您的3D文件,并3D打印它!
Rhinoceros(Rhino)是一款专门用于自由形式NURBS(非均匀有理B样条曲线)的3D建模软件,由Robert McNeel&Associates创建。NURBS是在计算机图形中渲染曲线和曲面的数学模型。该数学模型在三维建模中提供了极大的灵活性和精度。
犀牛是一种CAD软件,常用于工业设计、建筑、海洋设计、珠宝设计、汽车设计、CAD/CAM、快速原型、逆向工程、产品设计、家具设计以及多媒体和平面设计行业。得益于此3D建模工具,产品设计变得简单。Rhino软件还可以为3D打印机的快速原型设计创建CAD模型。实际上,Rhino模型可以保存为与3D打印兼容的文件格式。
为了充分利用本CAD软件教程,需要对犀牛有基本的了解。Rhinoceros在其网站上为您提供了大量精彩的视频和教程犀牛入门.
你可以买Rhino 3D或者免费下载rhinocerosv5的90天试用版。您还将找到一些Rhino 3D插件,这些插件将帮助您获得出色的计算机辅助设计体验,并创建最佳CAD模型。
Rhino模型:设计可打印的3D文件
1.1.在开始建模之前
在开始使用Rhino进行3D建模之前,应该考虑一些因素。
Rhino三维建模的关键概念
Rhinoseros使用称为NURBS的3D建模类别,该类别不同于常规网格3D建模。但是,对于Rhino中的3D打印,仍然需要在3D建模过程后创建网格。因此,重要的是要记住并澄清一些基本的3D建模概念。
NURBS三维建模概念
- 曲线:基本上是构成草图模型的点、线和线段。
- 曲面:是在一组闭合曲线之间创建的没有厚度的平面。
- Polysurface:是一组多个连续曲面,用于构建一个体积。
- 固体:是一个完全封闭和连接polysurface创建3D模型。它不同于网格。
网格3D建模概念
- 顶点:是一个位置以及其他信息,如颜色、法向量和纹理坐标。
- 边:是两个顶点之间的连接。
- 面:是一组封闭的边组成一个没有厚度的平面。
- 多边形:是一组共面的面,用于构建开放或闭合体积。
- 网格:是定义三维模型形状的顶点、边和面的集合。它不同于固体。
Rhino中的实体是使用NURBS构建的,这与通过网格三维建模构建的实体不同。了解这两种三维建模方法之间的差异对于成功的三维可打印模型非常重要。
全球3D打印3D建模过程与Rhino
Objet尺寸和测量兼容性
在开始3D模型之前要考虑的一个重要因素是对象的尺寸相对于将用于生产该工件的专业3D打印机。例如,如果模型大于3D打印区域,则必须调整模型。
此外,所需的尺寸应该与3D建模时使用的尺寸一致,以及文件的单位设置更适合项目(英寸,厘米,毫米)。这可以在“文件/属性/文档属性/单元”中找到。
在进行三维建模时,可以使用最适合您或项目的单位。但是,在导出之前,必须始终将单位切换为毫米,并允许Rhino缩放模型。
Rhino单位设置在导入到其他程序时始终解释为毫米。因此,例如,如果以厘米为单位对5厘米×5厘米×5厘米的零件进行建模,则在STL中导出模型时将获得5毫米×5毫米×5毫米的测量值。这就是为什么您必须将单位更改为毫米,而不管您在开始模型时使用的测量单位是什么。
网格调整与测量
在进行三维建模时,务必始终注意测量值,因为这将允许您对模型的大小进行绝对控制。Rhino中用于可视化对象大小的主要工具是视口背景中的显示栅格。栅格允许您使用“栅格捕捉”和“线性标注”工具精确工作。
您可以设置和个性化您的网格在“文件/属性/文档属性/网格”。
“线性尺寸”工具是Rhino的技术绘图工具,可用于找到模型的精确测量值。您可以在维度/线性维度中找到它。
选择线的起点和终点后,尺寸标注将显示在用于设置文件单位的箭头栏上。
宽容的设置
建议查看公差设置文件。这可以在“文件/属性/文档属性/单位/绝对容忍度”中找到。
应根据模型尺寸和三维建模单位设置三维文件公差。例如,尺寸为500 mm×500 mm×300 mm的模型的0.001 mm公差将被夸大。相反,尺寸为70 mm×70 mm×70 mm的模型的0.001 mm公差是合理的。
这方面也与网格创建相关,本教程稍后将对此进行解释。
实时工具验证
通过在命令行中输入“CheckNewObjects”来打开检查新对象工具也很有用。该命令将不断检查创建的每个几何图形,以验证它是否有效(还不错),并在创建的图形损坏时弹出一条消息。
1.2. 适合3D打印的3D建模
1.3.全彩印刷的颜色和纹理
从Rhinoseros管理和导出有效的3D文件以进行3D打印
2.1. 三维模型分析
当3D
开放
识别开放式数据库的最简单方法
当一个对象是由一个开放的
如果模型保持关闭状态,您将在命令行中看到“未向选择添加对象”。
通过这样做,您可以找出哪个对象是由一个开放的
获得孤立对象后,可以继续执行裸边检测。
裸边的边缘分析
“边缘分析”工具将帮助您检测边缘的位置和位置
此命令将根据“边分析”框中的选择颜色点亮打开的轮廓。
坏的几何
“选择坏对象”
要获得关于坏对象的更详细信息,可以使用“检查对象”运行诊断
可在主菜单下的“检查对象”。弹出窗口会给你关于模型的更多信息,例如,是否有任何糟糕的几何形状或“Rhino”
可以选择模型并转到右侧列中的“属性”进行选择
2.2. 固定NURBS三维模型
- 首先,识别不良表面并暂时隐藏其他所有内容。通过在命令行中键入“ExtractBadSrf”,可以使用“bad surfaces Extract”将坏曲面与多边形曲面分离。
- 隔离不良曲面后,使用“重建边”命令继续将曲面的边恢复到连接前的原始状态。您可以在主菜单“圆角曲面/重建边”中找到此命令 或者在命令栏中键入“重建”。此操作将分离曲面,以便可以再次重新连接曲面。在某些情况下,这可能有效。执行此操作后,应检查曲面是否已修复,或者是否至少有部分曲面已修复。
- 如果表面不是完全固定的,您可以选择一个坏的表面,并使用命令从表面删除修剪边界“取消即时通讯”
后跟“保留修剪对象”。这可在主菜单“圆角曲面/Untrim”中找到,或在命令栏中键入
未修剪 ”. 选择修剪曲线并单击修剪 信息技术 再一次然后检查曲面是否不再是坏曲面。应将相同的操作应用于其他不良曲面。 -
最后一部分,, 试着把所有的东西都藏起来,让它们重新结合起来。使用“检查对象”检查不良几何体” . 如果这不起作用,通常是因为连接操作试图将不正确匹配的内容强制放在一起。如果是这样,建议找到不好的表面和分析 与相邻曲面的并集。
2.3.创建并导出一个网格
- 密度:0.0
- 最大角度:0.0
- 最大纵横比:0.0
- 最小边缘长度:0.0
- 最大边长:0.0
- 最大边缘距离
表面 :“与公差文件相同”(公差设置) - 最大边长:0.0
- 最小初始网格四边形:“根据网格的外观而变化”
2.4.正确的3D打印网格
类似于
封闭紧致网格
喜欢
网格对象必须紧凑,这意味着主模型周围没有顶点、边或面。构成模型的所有部分都应该有一个体积,不能没有任何质量的面。
管汇网
三维可打印网格是一个正确的折叠网格。术语“流形”定义了一个网格,其中其所有三角形边直接且单独地相互连接,从而形成闭合体积。
非流形误差一般由以下原因产生:
- 几个面共享一条边
- 多个面共享同一点或顶点
- 有一些不必要的面相交于模型的主体或在模型的内部
相干网格定向
组成网格的面可能没有相同的法线方向。这意味着当一张脸
单壳
每一个组成你的数字模型的部件都需要由一个外壳组成。当你选择模型的单个部分时,你通常会在命令行中看到“1 mesh added to selection”
2.5. 网格分析
避免在Rhino上为3D打印设计3D文件时出现错误
在ScBet188亚洲ulpteo,我们开发了一些很棒的自动网格修复算法,您可以通过上传环境轻松在线访问这些算法。我们可以自豪地说,这些方法几乎在所有情况下都能成功修复常见的网格问题,但由于它们是自动修复的,您可能希望更好地控制网格拓扑应如何修复因此,当处理孤立的和可检测的错误时,最好自己在3D建模软件上手动修复这些错误,就像rhino一样,提供了必要的工具。
手动排除错误的原因是,没有自动算法能像你一样准确地了解你的网格。
接下来,Rhino提供的解决无效网格最常见问题的工具将在接下来的段落中讨论。
3.1.网格减少
如果网格的“多边形数”超过1.000.000,则Sculpteo将很难处理它,这也意味着它包含不必要的细节。因此,您需要通过“减少网格”命令减少此数量Bet188亚洲 .
您必须在模型质量细节和多边形数之间找到一个良好的平衡,因为减少网格越多,它就会变得多面。
3.2. 网格方向统一
属于你的模型的同一个外壳的面可能没有一个相干方向,这意味着你的面的法线方向与之前在“相干网格”部分解释的不一样。为了修复这个问题,选择你的模型并使用“统一网格法线”工具 这将把所有的法线方向到同一边,并将消除问题。