Моделирование для 3D-печати может показаться навыком, которым владеют лишь немногие, но все гораздо проще, чем вы думаете. Изучить основы 3D-моделирования не так уж сложно, поэтому вы сможете проектировать свои 3D-печати с нуля и создавать их.

Итак, если вы задавались вопросом, как разрабатывать 3D-модели для 3D-печати, вы попали по адресу.

В этой статье я дам вам несколько советов и ключевых рекомендаций о том, как научиться 3D-моделированию, чтобы улучшить ваш общий путь в 3D-печати. Я также укажу вам на некоторые популярные программы, которые люди используют как для базового, так и для продвинутого творчества.

Итак, пристегнитесь, и давайте начнем ваше творческое путешествие.

Как разработать что-то для 3D-печати?

Первая и самая важная часть 3D-печати - это этап проектирования. Любая хорошая 3D-печатная модель начинается с продуманного плана проектирования.

Чтобы спроектировать что-то для 3D-печати, выберите идеальное приложение для проектирования, такое как Fusion 360 или TinkerCAD, создайте первоначальный эскиз модели или импортируйте формы для изменения и редактирования в модель.

Сегодня многие онлайн-репозитории предлагают готовые 3D-модели для скачивания и печати. Это может показаться находкой для начинающих, позволяющей сэкономить время, но иногда этого бывает недостаточно.

Допустим, вам нужны 3D-печатные сменные детали для индивидуальных предметов, таких как капы, но вы не можете найти 3D-модель в онлайн-репозитории.

Вы должны сами спроектировать 3D-модель и напечатать ее. К счастью, процесс проектирования довольно прост. Вы можете научиться делать модель для 3D-печатных деталей DIY за короткое время с помощью правильного учебника и с некоторой практикой.

Давайте рассмотрим, как можно подготовить модель для 3D-печати, используя этапы проектирования в таком удобном для начинающих приложении, как TinkerCAD.

Шаг 1: Визуализируйте свой дизайн

Перед началом моделирования убедитесь, что у вас есть эскиз, чертеж или рисунок того, что вы хотите сделать. Вы можете даже импортировать свои эскизы или чертежи в приложение для 3D-моделирования, чтобы они послужили отправной точкой.

Шаг 2: Создание контура 3D-модели с помощью блокировки

Блокирование предполагает построение 3D-моделей с использованием базовых форм. Вы можете использовать такие формы, как кубики, сферы, треугольники, чтобы сформировать грубую форму 3D-модели.

Шаг 3: Добавьте детали 3D-модели

После того как вы создали основной контур с помощью блокировки, вы можете добавить детали, такие как отверстия, фаски, нитки, цвет, текстуру и т.д.

Шаг 4: Подготовьте модель к 3D-печати

После завершения моделирования и сохранения проекта необходимо подготовить его к печати. Подготовка модели включает в себя добавление плотов, опор, разделение модели на отдельные части и нарезку. Все это можно сделать в приложениях для нарезки, таких как Cura.

Создавать 3D-модели теперь очень просто. Раньше 3D-моделирование было уделом специалистов, использующих большие вычислительные мощности. Теперь это не так.

Сейчас широкий спектр приложений доступен практически на каждой технологической платформе. Существуют даже приложения на распространенных портативных платформах, таких как андроиды и айпады, способные создавать печатные 3D-модели.

Сейчас я покажу вам, как выбрать подходящее для вас приложение для 3D-моделирования.

Какое программное обеспечение для моделирования следует использовать для 3D-печати?

Теперь, когда вы знаете, что входит в создание 3D-модели, давайте поговорим о главном инструменте, необходимом для ее оживления, - программе для моделирования.

Для людей с низким уровнем навыков или для студентов я бы выбрал TinkerCAD. Люди с более сложными требованиями должны использовать Fusion 360 для моделирования 3D-печати. Моделирование скульптур лучше всего делать в приложении Blender, так как у вас больше контроля над дизайном и поверхностями.

Приведенные выше приложения - лишь некоторые из множества доступных на рынке для создания красивых 3D-моделей. Эти приложения варьируются от простых приложений для обучения до более продвинутых приложений для создания детальных 3D-моделей.

Чтобы максимизировать свой опыт 3D-моделирования, лучше всего выбрать тот, который подходит именно вам. Вот как это сделать.

Как выбрать программу для 3D-моделирования?

Прежде чем выбрать приложение для моделирования, для начала необходимо рассмотреть несколько факторов. Позвольте мне рассказать вам о некоторых из них;

1. Уровень мастерства: Уровень квалификации - важный момент, который необходимо учитывать при выборе приложения для моделирования. Несмотря на то, что приложения для моделирования стали проще, некоторые из высококлассных приложений все еще требуют определенных навыков работы с компьютером.

Поэтому обязательно выбирайте ту, которая соответствует вашим навыкам.

2. Цель моделирования : 3D-моделирование довольно популярно во многих областях, таких как образование, инженерия и даже искусство и дизайн. Во всех этих областях имеются приложения для моделирования с определенными встроенными возможностями.

Чтобы получить максимальную отдачу от своей работы или опыта моделирования, лучше всего обучаться с помощью приложения для моделирования, популярного в вашей области.

3. Сообщество: Наконец, последний фактор, который необходимо учитывать, - это сообщество. Большинство пользователей часто упускают его из виду, но он не менее важен, чем все остальные. Изучение любой новой программы для 3D-моделирования может быть трудным, но наличие живого, полезного онлайн-сообщества может оказать большую помощь.

Обязательно выбирайте приложение для моделирования с большой пользовательской базой или сообществом, чтобы вы могли обратиться за помощью и подсказками, если застрянете на своем пути.

Теперь, когда вы знаете, что искать, давайте рассмотрим некоторые из лучших программ для 3D-моделирования на рынке. Чтобы облегчить вам принятие решения, я разделил 3D-приложения на три основные категории:

Лучшее программное обеспечение для 3D-моделирования для преподавателей и начинающих

1. TinkerCAD
2. SketchUp
3. Приложения SolidWorks для детей

Лучшее программное обеспечение для 3D-моделирования для инженеров

1. Autodesk Fusion
2. Shapr3D

Лучшее программное обеспечение для 3D-моделирования для художников

1. Блендер
2. Скульптура

TinkerCAD

Цена: Бесплатно (Windows, Apple OS, Chromium) Начинающий.

Если вы совсем новичок и хотите начать изучать 3D-моделирование с самых азов, TinkerCAD - одно из лучших приложений для вас. Это приложение, ориентированное на обучение, которое развивает навыки твердотельной геометрии с помощью строительных блоков и взаимодействия твердых тел.

Это бесплатное, легкое браузерное приложение, которое может работать практически на любом устройстве. Это означает, что, имея доступ к Интернету и приличный ПК, вы можете сразу же приступить к созданию 3D-моделей.

Есть даже приложение, доступное в магазине приложений Apple для тех, кто предпочитает создавать на таких устройствах, как Apple iPad.

Еще одна замечательная особенность TinkerCAD заключается в том, что это не только 3D-моделирование. Программа поставляется с полным набором других инструментов для проектирования с помощью кодовых блоков и моделирования схем программирования.

Эти особенности делают его главным выбором для преподавателей STEM, которые хотят познакомить своих подопечных с основными принципами проектирования. Он также очень хорош для взрослых, которые хотят начать изучать основы.

Приложения SolidWorks для детей

Цена: Бесплатно (Windows, Apple OS, Chromium) Новичок

Приложения SolidWorks для детей - это еще один отличный способ изучить и отработать принципы проектирования, лежащие в основе 3D-моделирования. В настоящее время SolidWorks пересматривает подход и методы преподавания 3D-моделирования в STEM-образовании.

Это приложение, созданное тем же издательством, что и SolidWorks, сосредоточено на всем творческом пути. Оно не ограничивается только 3D-моделированием, а предлагает несколько приложений, которые ведут пользователей от стадии зарождения идеи до конечного процесса печати.

Для тех, кто задается вопросом, не слишком ли это много, не волнуйтесь. Dassault предоставляет множество видеороликов и учебную программу, чтобы помочь максимально использовать приложение.

Это облачное приложение, что означает, что оно доступно практически на любом компьютере с подключением к Интернету. Пользователи iPadOS также не остались в стороне, поскольку оно поддерживается на iPad Pro.

Приложения SolidWorks также бесплатны и содержат довольно обширный план занятий, что делает их идеальными для детей и начинающих пользователей.

SketchUp

Цена: Доступна бесплатная пробная версия, Pro: Планы от $55 до $699 Windows, Apple OS, Chromium Промежуточный

Все приложения, которые мы рассматривали до сих пор, отлично подходят для обучения и начинающих. Однако им не хватает некоторых функций, необходимых для создания продвинутых 3D-моделей. SketchUp предоставляет эти функции в простом, легком в использовании пакете.

SketchUp - одна из самых популярных программ для 3D-моделирования на рынке. Основным преимуществом программы является интуитивно понятный и простой в использовании интерфейс. Пользователи могут легко визуализировать, создавать и загружать 3D-модели, используя многочисленные инструменты и предустановленные модели.

В результате профессионалы из многих областей используют это программное обеспечение для создания моделей - от зданий до деталей автомобилей, а также для создания 2D-чертежей, например, инженерных планов.

Еще одно большое преимущество SketchUp - это его большое онлайн-сообщество. Вы можете начать работу с программой благодаря доступным учебникам. Если вы застряли, вы также можете задать вопросы на различных форумах пользователей.

Чтобы быстро начать работу с программой, вы можете просмотреть это полезное видео.

SketchUp поставляется с облачной версией для веб-браузера бесплатно. Пользователи могут создавать и загружать свои проекты в облачное хранилище под названием Sketchup Warehouse.

За отдельную плату пользователи могут получить доступ к настольной версии, которая содержит дополнительные функции и возможности.

Autodesk Fusion 360

Цена: Доступна бесплатная пробная версия, Pro: $495 в год Облачные технологии, Windows, Apple OS, Chromium, iPad OS От среднего до продвинутого уровня

Autodesk Fusion 360 - одна из самых мощных программ для 3D-моделирования, доминирующая на рынке в настоящее время. Это программное обеспечение выбирают профессионалы и любители, желающие создавать высококачественные 3D-модели.

Fusion 360 гордится тем, что является универсальным решением для проектирования, производства и всего, что между ними. Он предоставляет инженерам CAD, CAM, CAE инструменты для моделирования, симуляции и, в конечном итоге, производства своих проектов.

Независимо от того, в какой области вы работаете, в Autodesk Fusion 360 найдется что-то для вас: проектирование электрических цепей, моделирование прочности конструкции детали для 3D-принтера или даже отслеживание и управление ходом проекта - все это вам обеспечено.

Весь пакет Fusion 360 работает в облаке, что особенно полезно для совместных рабочих мест. С его помощью вы можете легко проектировать, обмениваться информацией и работать над различными проектами вместе с командой.

Компания Autodesk предлагает бесплатную лицензию на 1 год для студентов, преподавателей, любителей и малых предприятий, а также целый набор интерактивных уроков для начала работы с программой.

Для профессионалов полная лицензия начинается от $495/год.

Shapr3D

Цена: Доступна бесплатная пробная версия, Pro: Планы от $239 до $500 iPadOS, Apple OS Промежуточный

Как мы уже говорили, на разных платформах появляются новые приложения для 3D-моделирования, использующие преимущества нового оборудования и программного обеспечения. Среди них особенно впечатляет программа Shapr3D.

Дебютировав на iPad в 2015 году, Shapr3D занял свою нишу как простое, легкое, но эффективное приложение для 3D-моделирования. Благодаря своей изначальной ориентации на iPad, оно идеально оптимизировано для профессионалов на ходу.

Чтобы сделать его еще более эффективным, Shapr3D дает пользователям возможность использовать аппаратные инструменты, такие как Apple Pencil. В результате пользователи могут визуализировать свои идеи, просто прикладывая карандаш к бумаге (хотя и в цифровом виде).

Не являетесь поклонником iPad? Не волнуйтесь. У Shapr3D есть версия для Mac, которая предлагает практически те же функции.

Shapr3D предлагает бесплатную лицензию для педагогов, в то время как частные лица и предприятия могут приобрести лицензию от 239 до 500 долларов США/год.

Блендер

Цена: Бесплатно Windows, Apple OS, Chromium От среднего до продвинутого уровня

Продвигаясь вниз по списку, вы можете заметить несколько тревожную тенденцию: программное обеспечение для 3D-моделирования стоит дорого. Большинство полнофункциональных пакетов для 3D-моделирования имеют высокую цену, и это может оказаться не идеальным для большинства любителей.

Однако не бойтесь, Blender спасет ситуацию. Разработанный как проект сообщества с открытым исходным кодом, Blender получил широкое признание как способ получения надежных моделей студийного качества без лишних затрат.

Программа предлагает несколько невероятных возможностей для бесплатного приложения с открытым исходным кодом. Помимо базового 3D-моделирования, пользователи могут лепить, анимировать, рендерить и даже выполнять текстурирование своих моделей.

Он даже предоставляет дополнительные возможности для редактирования видео и кинематографических целей.

Кроме того, Blender имеет замечательное интерактивное онлайн-сообщество. Только на Reddit у них почти 400 тысяч членов. Поэтому, какая бы помощь вам ни понадобилась, вы всегда сможете получить ее мгновенно.

Единственным недостатком Blender является то, что его довольно сложно освоить, особенно новичкам. Но, поскольку он существует уже давно, есть множество ресурсов, которые помогут быстро освоить его.

Скульптура

Цена: $9.99 Apple OS, iPadOS Промежуточный

И, наконец, Sculptura - инструмент для создания скульптур на базе iOS и iPad OS. В нем используется цифровая скульптура, что является новым подходом к 3D-моделированию.

В двух словах, цифровая скульптура позволяет пользователям легко манипулировать цифровым объектом. Используя такие инструменты, как push, pull, pinch smooth, вы можете манипулировать им так, как если бы он был сделан из реального объекта, например, глины.

В результате, используя Sculptura, пользователи могут создавать высокофотореалистичные модели. Она также обеспечивает чистый, интуитивно понятный интерфейс для художников. Это может быть освежающим по сравнению с другими программами для моделирования, которые, как правило, несколько громоздки и ориентированы на код.

Более того, благодаря таким инструментам, как Apple Pencil и воксельным движкам Sculptura, пользователи могут создавать модели так же легко, как прикладывать ручку к бумаге.

Если вы хотите перенести свои творения на более мощную платформу, он также доступен на Apple Mac по той же цене.

Стоимость Sculptura в магазине приложений Apple составляет $9,99.

Советы по проектированию 3D-печатных моделей и деталей

Итак, я дал вам несколько инструментов, которые помогут вам на вашем творческом пути, теперь пришло время закончить эту статью мудрым советом. Серьезно, 3D-моделирование для 3D-печати - это совсем другой зверь, и используя некоторые из этих советов, вы сможете покорить и освоить его.

Итак, вот советы:

Инвестируйте в хорошее устройство: Хотя требования к вычислительной мощности с годами снизились, для достижения наилучших результатов вам по-прежнему необходимо достойное оборудование для 3D-моделирования. Для получения моделей наилучшего качества обязательно используйте ПК или iPad с отличным графическим процессором.

Покупайте хорошее вспомогательное оборудование: Вспомогательные устройства, такие как Apple Pencil и графический планшет, могут иметь огромное значение. Их приобретение поможет преодолеть ограничения, накладываемые клавиатурами, мышами и т.д.

Разделите большие модели на несколько частей: Большинство настольных 3D-принтеров не обладают достаточной площадью для печати больших объемов. Лучше всего проектировать и печатать их по отдельности, а затем собирать. Для облегчения этой задачи можно также разработать соединения типа "пресс-фит" или "защелка".

Сведите к минимуму использование острых углов : Острые углы могут вызвать коробление в конечной печати, особенно если вы используете FDM-принтер. Поэтому лучше заменить их закругленными углами, чтобы уменьшить вероятность возникновения коробления.

Избегайте выступов и тонких стен: Если вы не против использования опор, свесы - не проблема. Просто убедитесь, что угол меньше 45⁰. Также, в зависимости от вашего принтера, тонкие стенки или элементы могут вызвать проблемы, поэтому убедитесь, что толщина стенок не превышает 0,8 мм.

Знайте свой принтер и материал: Существует множество технологий печати и материалов. Все они имеют различные преимущества и недостатки, поэтому перед проектированием любой детали для печати вы должны знать обо всем этом.

Ну, это все, что я могу предложить вам на данный момент. Надеюсь, я вдохновил вас на то, чтобы взять курс 3D-моделирования и начать создавать свои модели.

Как всегда, удачи на вашем творческом пути.