如何学习3D打印的建模 - 设计的技巧

Roy Hill 12-06-2023
Roy Hill

为3D打印建模似乎是只有少数人能够完成的技能,但它比你想象的要简单得多。 学习3D建模的基础知识并不难,所以你可以从头开始设计你的3D打印作品并创造它们。

因此,如果你一直想知道如何为3D打印设计3D模型,你就来对地方了。

在这篇文章中,我将给你一些关于如何学习3D建模的建议和关键提示,以改善你的整个3D打印之旅。 我还将向你指出一些人们用于基本和高级创作的流行软件。

因此,请系上安全带,让我们开始你的创意之旅。

    你如何为3D打印设计东西?

    3D打印的第一个也是最重要的部分是设计阶段。 任何好的3D打印模型都是从一个合理的设计方案开始的。

    要设计用于3D打印的东西,选择你理想的设计应用程序,如Fusion 360或TinkerCAD,创建你的初始模型草图,或导入形状来修改和编辑成一个模型。

    如今,许多在线资源库提供现成的3D模型供你下载和打印。 这对初学者来说可能是一个节省时间的天赐良机,但有时,这还不够。

    例如,假设你需要3D打印的替换零件,用于定制对象,如护齿,你无法在在线资源库中找到该3D模型。

    你必须自己设计3D模型并打印出来。 幸运的是,设计过程相当简单。 你可以通过正确的教程,并通过一些练习,在短时间内学会如何制作DIY 3D打印部件的模型。

    让我们来看看我们如何使用像TinkerCAD这样适合初学者的应用程序上的设计步骤来准备3D打印的模型。

    第1步:将你的设计可视化

    在你开始建模之前,确保你有一个你想做的草图、图纸或数字。 你甚至可以将你的草图或图纸导入3D建模应用程序,作为一个起点。

    第2步:使用阻断法创建3D模型的轮廓

    拼图涉及到使用基本形状建立3D模型。 你可以使用立方体、球体、三角形等形状来形成3D模型的大致形状。

    第3步:添加3D模型的细节

    在你用阻挡法创建了基本轮廓后,你现在可以添加细节。 这些包括像孔、倒角、线、颜色、纹理等东西。

    第4步:为3D打印准备好模型

    在你完成建模并保存项目后,你必须为打印做好准备。 为模型做好准备包括添加筏子、支撑物、将模型分成独立的部分,以及切片。 所有这些都可以在Cura等切片应用程序中完成。

    创建3D模型现在非常容易。 以前,3D建模主要是使用大量计算能力的专家的职业。 现在不是了。

    现在,几乎所有的技术平台上都有各种各样的应用程序。 甚至在安卓和iPad等常见的手持平台上也有能够制作可打印的3D模型的应用程序。

    现在,让我告诉你如何选择适合你的3D建模应用程序。

    我应该使用什么建模软件进行3D打印?

    现在你知道了制作一个3D模型的过程,让我们来谈谈你需要的主要工具,即建模软件,让它活起来。

    对于技术水平不高的人或学生,我会选择TinkerCAD。 有更复杂要求的人应该使用Fusion 360来建立3D打印模型。 雕塑的建模最好在Blender应用程序中完成,因为你对设计和表面有更多的控制。

    上述应用只是市场上众多创建精美3D模型的应用中的一小部分。 这些应用从用于教学的低端应用到创建详细3D模型的更高级应用。

    为了最大限度地提高你的3D建模经验,最好选择适合你的。 下面是方法。

    如何选择一个三维建模软件?

    在你选择一个建模应用程序之前,首先要考虑几个因素。 让我带你了解其中一些因素;

    1. 技能水平: 技能水平是选择建模应用程序时需要考虑的重要事情。 虽然建模应用程序已经变得更简单,但一些高端的应用程序仍然需要相当多的计算机知识来使用。

    因此,一定要选择与你的技能组合相适应的产品。

    1. 建模目的 :3D建模在许多领域相当流行,如教育、工程,甚至艺术和设计。 所有这些领域都有为他们提供的具有特定内置功能的建模应用程序。

    为了从你的工作或建模经验中获得最佳效果,最好使用在你的领域中流行的建模应用程序学习。

    1. 社区: 最后,要考虑的最后一个因素是社区。 大多数用户经常忽视它,但它与其他因素一样重要。 学习任何新的三维建模软件都可能是艰难的,但有一个充满活力的、有帮助的在线社区的存在,可以提供很大帮助。

    一定要选择一个拥有庞大用户群或社区的建模应用程序,这样,如果你在旅途中遇到困难,你就可以寻求帮助和指导。

    现在你知道要找什么了,让我们看看市场上一些最好的3D建模软件。 为了使你的决定容易,我把3D应用分为三大类:

    See_also: 如何3D打印连接点和amp; 互锁部件

    适合教育工作者或初学者的最佳3D建模软件

    1. TinkerCAD
    2. SketchUp
    3. 儿童的SolidWorks应用程序

    最适合工程师的3D建模软件

    1. Autodesk Fusion
    2. 形状三维(Shapr3D

    最适合艺术家的3D建模软件

    1. 搅拌器
    2. 雕塑

    TinkerCAD

    价格: 免费 (Windows, Apple OS, Chromium) 初学者。

    如果你是一个完全的初学者,希望从基础开始学习3D建模,TinkerCAD是最好的应用程序之一。 它是一个以学习为重点的应用程序,使用积木和实体互动来建立学习者的实体几何技能。

    它是一个免费的、基于浏览器的轻量级应用程序,几乎可以在任何设备上运行。 这意味着,只要能够访问互联网和一台体面的PC,你就可以立即开始创建3D模型。

    对于那些喜欢在苹果iPad等设备上进行创作的人来说,苹果应用商店甚至还有一个应用程序。

    TinkerCAD的另一个伟大之处在于,它不仅仅是3D建模,该软件还配备了一整套其他工具,用于设计代码块和模拟编程电路。

    这些特点使它成为希望向其监护人介绍基本设计原则的STEM教育工作者的首要选择。 对于想开始学习基本原理的成年人来说,它也相当不错。

    儿童的SolidWorks应用程序

    价格: 免费 (Windows, Apple OS, Chromium) 初学者

    孩子们的SolidWorks应用程序也是学习和实践3D建模背后的设计原则的另一个好方法。 它目前正在重新调整STEM教育者接近和教授3D建模的方式。

    这款应用来自于打造行业主流产品SolidWorks的同一出版商,它将重点放在整个创意旅程上。 它不仅仅停留在3D建模上。 相反,它提供了几个应用,引导用户从创意构思阶段到最终的打印过程。

    对于那些想知道这可能是一个很大的问题的人来说,不要担心。 达索公司提供了各种视频和学习课程,以帮助最大限度地发挥该应用程序的效用。

    它是一个基于云的应用程序,这意味着它几乎可以在任何有互联网连接的PC上使用。iPadOS用户也没有被排除在外,因为它在iPad Pro上有支持。

    SolidWorks应用程序也是免费的,并提供了相当全面的课程计划,这使其成为儿童和初学者的理想选择。

    SketchUp

    价格: 提供免费试用版,专业版:计划从55美元至699美元 Windows, Apple OS, Chromium 中级

    到目前为止,我们所看到的所有应用程序都非常适合学习和初学者。 然而,他们缺乏创建高级3D模型所需的某些功能。 SketchUp在一个简单、易于使用的软件包中提供了这些功能。

    SketchUp是市场上最流行的3D建模软件之一。 它的主要卖点是其直观、易于使用的界面。 用户可以使用多种工具和预设模型轻松实现可视化、创建和上传3D模型。

    因此,来自许多领域的专业人士使用该软件来创建从建筑物到汽车零部件的模型。 它还能够为工程计划等事项创建2D图纸。

    SketchUp的另一个好处是它有一个很好的在线社区。 由于有教程,你可以开始使用该软件。 如果你遇到困难,你也可以在各种用户论坛上提问。

    要快速开始使用该软件,你可以通过这个有用的视频。

    SketchUp有一个基于云的、网络浏览器的免费版本。 用户可以创建并上传他们的设计到名为Sketchup Warehouse的云资源库。

    通过付费,用户可以访问包含额外功能和能力的桌面版本。

    Autodesk Fusion 360

    价格: 提供免费试用版,专业版:495美元/年 基于云的,Windows,苹果操作系统,Chromium,iPad操作系统 中级到高级

    Autodesk Fusion 360是目前主导市场的重量级3D建模程序之一。 它是专业人士和业余爱好者寻求创建高质量3D模型的首选软件。

    Fusion 360为自己是设计、制造和两者之间的一站式商店而自豪。 它为产品工程师提供CAD、CAM、CAE工具,以便对其设计进行建模、模拟和最终制造。

    无论你在哪个领域,Autodesk Fusion 360都有适合你的内置功能。 无论你需要设计电路,模拟3D打印机部件的结构强度,甚至跟踪和管理你的项目进度,它都能满足你的需求。

    整个Fusion 360软件包是基于云的,这对协作式工作场所特别有帮助。 有了它,你可以轻松地设计、分享和与团队协作完成不同的项目。

    欧特克为学生、教育工作者、业余爱好者和小型企业提供了1年的免费许可。 它还提供了一整套互动课程,让你开始使用该软件。

    对于专业人士来说,完整的许可证起价为495美元/年。

    形状三维(Shapr3D

    价格: 提供免费试用版,专业版:计划从239美元至500美元 iPadOS, 苹果操作系统 中级

    下一个纯粹是为iPadOS用户准备的。 就像我们之前说的,新的3D建模应用程序正在不同的平台上利用新的硬件和软件的优势涌现出来。 其中一个特别令人印象深刻的软件是Shapr3D。

    Shapr3D于2015年在iPad上首次亮相,作为一个简单、轻量级但有效的3D建模应用程序,它已经为自己开辟了一个利基市场。 由于其最初专注于iPad,它为外出的专业人士进行了完美优化。

    为了使其更加有效,Shapr3D为用户提供了使用苹果铅笔等硬件工具的能力。 因此,用户只需将铅笔放在纸上(尽管是数字的),就可以将他们的想法可视化。

    不喜欢iPad吗? 别担心,Shapr3D有一个Mac版本,提供差不多的功能。

    See_also: 学习如何在Cura中为3D打印修改G代码

    Shapr3D为教育工作者提供免费许可,而个人和企业可以购买239美元至500美元/年不等。

    搅拌器

    价格: 免费 Windows, Apple OS, Chromium 中级到高级

    沿着这个名单往下看,你可能会看到一个稍微令人担忧的趋势,3D建模软件是昂贵的。 大多数全功能的3D建模软件包的价格都很高,这对于大多数业余爱好者来说可能并不理想。

    作为一个开源的社区项目,Blender已经获得了广泛的认可,可以在不破坏银行的情况下获得可靠的、工作室质量的模型。

    对于一个免费的开源软件来说,该软件提供了几个令人难以置信的功能。 除了基本的3D建模,用户可以对他们的模型进行雕刻、动画、渲染,甚至进行纹理处理。

    它甚至提供了用于视频编辑和电影拍摄的额外功能。

    Blender有一个很好的、互动的在线社区。 仅在Reddit上就有近40万会员。 所以,无论你需要什么类型的帮助,你都可以立即得到。

    Blender的唯一缺点是,它可能相当难掌握,尤其是对新手来说。 但是,由于它已经存在了一段时间,有很多资源可以帮助快速掌握它。

    雕塑

    价格: $9.99 苹果操作系统,iPadOS 中级

    最后但并非最不重要的是,我们有Sculptura,一个基于iOS和iPad操作系统的雕刻工具。 它使用数字雕刻,这是一种新颖的3D建模方法。

    简而言之,数字雕塑使用户能够相当容易地操纵一个数字对象。 使用推、拉、捏光滑等工具,你可以像操纵粘土等现实生活中的物体一样操纵它。

    因此,使用Sculptura,用户可以创建高度逼真的模型。 它还为艺术家提供了一个干净、直观的界面来进行创作。 与其他建模软件相比,这可能是令人耳目一新的,因为其他建模软件往往有些笨重和面向代码。

    更妙的是,利用苹果铅笔和Sculptura的体素引擎等工具,用户可以像用笔写纸一样轻松地创建模型。

    如果你想把你的创作带到一个更强大的平台,它也可以在苹果Mac上以同样的价格提供。

    Sculptura在苹果应用商店售价9.99美元。

    设计3D打印模型和零件的技巧

    好了,我已经给了你一些工具来帮助你的创作之旅,现在是时候用一些贤明的建议来结束这篇文章了。 不过说真的,3D打印的3D建模是一个不同的野兽,使用这些技巧中的一些,你可以征服并掌握它。

    因此,这里有一些提示:

    投资于一个好的设备: 虽然多年来对处理能力的要求有所下降,但为了获得最佳效果,你仍然需要体面的硬件来进行3D建模。 为了获得最佳质量的模型,一定要使用具有出色图形处理器的PC或iPad。

    购买良好的支持硬件: 像苹果铅笔和绘图板这样的支持硬件可以带来巨大的变化。 获得它们可以帮助克服键盘、鼠标等带来的限制。

    将大型模型分成多个部分: 大多数桌面3D打印机没有处理大体积打印的构建空间。 最好是分别设计和打印,然后再组装。 你也可以设计压接或卡接的连接方式,使之更容易。

    尽量减少尖角的使用 锐角:锐角会导致最终印刷品的翘曲,特别是当你使用FDM打印机时。 因此,最好用圆角来代替它们,以减少翘曲发生的概率。

    避免悬空和薄墙: 如果你对使用支撑物没有意见,悬空不是问题。 只要确保你的角度小于45⁰。 另外,根据你的打印机,薄壁或特征会导致问题,所以一定要把壁厚保持在0.8毫米以上。

    了解你的打印机和材料: 现在有许多印刷技术和材料,它们都有不同的优点和缺点,所以在设计任何用于印刷的部件之前,你应该了解这一切。

    好了,这就是我目前要提供给你的全部内容。 我希望我已经激励你拿起一个3D建模课程并开始创建你的模型。

    像往常一样,祝你在创作的道路上好运。

    Roy Hill

    Roy Hill is a passionate 3D printing enthusiast and technology guru with a wealth of knowledge on all things related to 3D printing. With over 10 years of experience in the field, Roy has mastered the art of 3D designing and printing, and has become an expert in the latest 3D printing trends and technologies.Roy holds a degree in mechanical engineering from the University of California, Los Angeles (UCLA), and has worked for several reputable companies in the field of 3D printing, including MakerBot and Formlabs. He has also collaborated with various businesses and individuals to create custom 3D printed products that have revolutionized their industries.Aside from his passion for 3D printing, Roy is an avid traveler and an outdoor enthusiast. He enjoys spending time in nature, hiking, and camping with his family. In his spare time, he also mentors young engineers and shares his wealth of knowledge on 3D printing through various platforms, including his popular blog, 3D Printerly 3D Printing.